主要研究方向：小麦种质资源、小麦育种、小麦重要功能基因分析、生物进化。

育种研究：（1）前期致力于高产优质相结合新品种的选育，育成的泰农18、山农17、山农21、山农25等新品种不仅产量突出，主要品质指标也达到了国家优质强筋小麦标准；（2）近期在保持高产优质的同时，主要致力于抗倒伏、水肥高效利用育种。参加试验国家和省区试的新品系在抗倒、优质、节水、节肥等方面各具特色。（3）探讨新的育种方法，并用其育成了一批以山农25、山农29为代表的新品种（系）。

理论研究：（1）构建遗传分析群体，进行SSR、DArT、SNP等分子标记分析，绘制高密度分子标记遗传图谱，进行产量、品质、节水抗旱、矿质营养、抗病等方面性状的基因/QTL分析，目前发现了一批重要的QTL或QTL簇。（2）利用EMS诱变小麦品种/系，构建突变体库，开展重要基因的功能分析。（3）利用同源克隆的方法在小麦中克隆基因，建立基因与农艺性状的关系，开发功能基因标记。（4）开展植物激素进化方面研究。