1.有害生物致害机理

以水稻、大豆、棉花、马铃薯等重要农作物的主要有害生物为研究对象，综合利用基因组学、转录组学、蛋白组学、代谢组学与表型组学等功能基因组研究策略，鉴定有害生物致害的关键基因，从不同角度阐述这些基因的功能，解析有害生物致害过程中的信号传导网络，揭示病虫害猖獗成灾的分子机制，鉴定有害生物化学防治的药物靶点，建立高通量药物筛选的实验平台，创制高效安全的化学药物。本研究将为病虫害可持续控制提供新的思路，并为新技术新策略的发展奠定理论基础并提供技术保障。

2. 植物抗性的分子机制；

以水稻、大豆、棉花、小麦等重要作物和模式植物拟南芥为研究对象，综合利用遗传学、生物化学、细胞生物学、表观遗传学、生物信息学等研究手段，解析植物与有害生物互作过程中的信号传导网络，明确农作物抗性的分子遗传学基础，鉴定主要农作物抗病抗虫性状的关键基因，通过挖掘作物种质资源获得具有应用潜力的作物抗病虫优良性状相关基因，培育抗病虫转基因材料。本研究将为农作物抗病虫害研究理提供重要的理论创新，并为建立创制农作物抗制新策略提供理论支持。

3.有害生物种群发生规律与治理策略

以农作物主要病虫害为对象，对病虫种群发生发展规律和种群遗传结构，以及作物受害后的光谱特征等进行监测，探索种群灾变的生物、生态、遗传等因子，阐释生物种群灾变的机理。揭示大豆疫霉病菌、水稻白叶枯病菌、瓜类细菌性果斑病菌等重要病害的致病性分化的分子机理和群体遗传结构以及流行规律；研究水稻“两迁”害虫的迁飞规律，并开发监测预警技术；解析寄生菌对稻飞虱和二斑叶螨等害虫生殖调控和种群遗传结构影响的分子机理；阐明地理环境、寄主等生态因子与害虫种群分化和致害性变异的关系；分析重要病原生物和害虫的种群进化规律；建立重要病原生物及害虫的种群监测、快速检测和鉴定新技术。本研究将为病虫害可持续治理提供重要的理论基础，并为病虫害的科学控制新策略提供理论支持。