利用分子生物学技术，结合遗传学、细胞生物学和蛋白质组学等方法研究植物对重金属污染修复的分子基础及生物技术，重金属对植物毒害的分子机理，以及抗重金属污染作物新种质的培育。 从特殊生境植物如超富集砷的凤尾蕨属（Pteris）和超富集镉的景天属（Sedum）植物以及大量拟南芥突变体中克隆了重金属转运蛋白基因、结合蛋白基因以及重金属解毒相关的基因等，并对其功能进行了分析；发现部分重金属（如镉等）通过内质网应激途径诱发植物细胞程序性死亡的毒害机理；获得了提高重金属镉富集能力的转基因植物，并利用RNAi技术抑制水稻种子中镉的积累，对修复重金属污染的环境、发展安全农作物进行了新的探索。