1. 功能基因挖掘。开展特殊生物种质抗病虫、耐逆等重要农艺性状关键基因克隆研究，多维度解析控制复杂生物学过程的基因及其互作网络，并应用于育种实践。

　　2. 前沿育种方法。开展高效遗传转化、基因编辑、分子远缘杂交、小孢子培养、无融合生殖杂种优势快速固定、体细胞核移植、干细胞与胚胎培养等前沿育种技术研究。

　　3. 合成生物技术。开展生物大分子和非天然营养物质的合成、改造与模块化研究，优化合成代谢网络，构建人工途径的细胞工厂；开展复杂生物过程中光能和环境因子配合机制及高效利用技术研究。

　　近期攻关方向：

　　方向一：功能基因挖掘与利用

　　主要以动植物作为研究对象，重点开展功能基因挖掘与分子设计相关的研究。包括联合基因组学、转录组学、表观组学、代谢组学、蛋白组学等多组学手段，专注植物天然代谢物、小分子、活性蛋白质等功能性产物的挖掘，合成调控网络构建，遗传调控技术创新，精准基因编辑设计育种及生物合成。

　　1、农作物抗逆基因的挖掘；

　　2、功能成分合成基因与调控网络研究；

　　3、农作物高效基因编辑新技术（靶向率）

　　4、养殖动物基因编辑技术；

　　方向二：生物光能利用

　　以植物作为主要研究对象，重点开展激光光合作用机理、激光辐照技术、激光与作物互作机制及应用研究。联合量子光学、光化学、光生物学、分子生物学、植物生理学等手段，专注植物叶绿体及光敏分子对相干激光的锁定和利用机制，建立激光光合作用分子模型；挖掘激光对植物生长过程调控机制，建立不同光质、光强、光周期对作物互作机制，实现光调控植物全生命周期生长理论和调控模型；推动激光在种子处理、育苗、花期调控、营养调节的应用；并在主粮增产、光伏种植、果品提质、抗霉菌病害方面建立创新型研究、示范、推广模式。

　　1、农用激光器研制和光化学效应；

　　2、光合效能机理研究。