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主要研究方向有水稻基因组编辑技术的研究及应用、水稻无融合生殖种质的研究、水稻单倍体技术的开发，取得了具有重要国际学术影响的成就，先后以第一作者或共同第一作者在Nature Biotechnology、Molecular Cell、Molecular Plant等国际主流学术期刊上发表多篇SCI论文，主持国家自然科学基金2项，负责国家科技重大专项课题子任务1项，获国家授权发明专利3项。其中，通过探索无融合生殖机制的分子机理与应用，利用基因编辑技术在杂交稻中同时编辑四个生殖相关基因，成功将无融合生殖特性引入到杂交稻当中，建立了无融合生殖技术体系，获得了克隆的杂交稻种子，从而实现杂合基因型的固定。该成果首次在杂交稻中创建了无融合生殖体系，实现了杂交水稻无融合生殖从无到有的突破，证明了杂交稻进行无融合生殖的可行性，有望改变未来作物育种以及种业格局。