研究方向1：芝麻与特色油料作物种质资源研究
　　开展芝麻、蓖麻、向日葵、苏子、红花等种质资源收集、编目、繁种入库和鉴定工作。已收集保存来源世界40余国家和我国30余省的资源，其中芝麻7910份、蓖麻2719份、红花2797份和向日葵3016份，建立了国家芝麻与特油资源中期库（实物库）和包含30余万项次信息的数据库，构建了中国芝麻、蓖麻、苏子等核心收集品，发掘和创制出高产、优质、抗病、抗逆、株型紧凑等优异种质700余份，累计向全国提供种质利用30000余份次。

研究方向2：芝麻与特色油料重要性状基因发掘
　　主要开展芝麻与特色油料重要性状的遗传解析和关键基因鉴定，为优异种质的精准发掘和分子设计育种提供理论和技术支撑。完成了芝麻第一张物理图谱绘制和结构解析，明确了全基因组等位变异，构建了第一张芝麻单倍型图谱和3张高密度遗传连锁图谱，定位耐湿、抗旱、株高、含油量、雄性不育等性状基因位点600多个，首次定位到1个芝麻矮化基因位点，鉴定出调控种子含油量新基因SiPPO和SiNST1，获得66个耐湿和10个抗旱候选基因，初步解析了芝麻高油、核雄性不育及蓖麻性别分化的分子基础。

研究方向3：芝麻与特色油料作物遗传育种
　　主要开展育种理论和方法的研究，结合常规育种技术与现代分子育种技术，通过有性杂交、理化诱变、杂优利用、株型改良、抗逆鉴定和分子标记辅助选择等多种途径，培育高产、抗逆、优质、适应轻简化种植的芝麻、蓖麻等作物新品种，已育成芝麻、蓖麻品种37个。其中芝麻品种覆盖我国江淮流域产区达40%以上。培育的芝麻品种中芝9号、中芝11、中芝12、中芝13分别获湖北省科技进步奖奖励。