油料作物分子改良理论与技术团队围绕我国油菜种业发展需求，重点阐明油菜高产、高油、高光效、理想株型等优异性状形成的分子机制，拓展生物育种理论和方法，推动建立精准高效育种技术平台。目前已在油菜高产油形成的理论基础、种质创制及高效育种技术研究方面取得系列突破性进展，引领了我国油菜前沿基础研究跃居国际领先行列。
在基因组测序方面，完成甘蓝型油菜、芥菜型油菜、C4植物白花菜和C3-C4中间型MS的全基因组测序以及起源、进化分析，推动了我国油菜基础研究步入世界第一方阵，为推进油菜重要农艺性状的分子设计育种及借助远缘物种进行油菜高光效改良提供了基础。在理论创新方面，获得一批高含油量、高光效、优异株型相关的主效位点并克隆了部分基因，揭示了相关分子机理。其中，以母体调控为主线探讨了油菜高产油量形成的分子基础，克隆出含油量细胞质效应基因，揭示其通过线粒体基因型影响含油量的作用机制；首次发现逆境处理能诱导C3-C4光合中间型近缘种向类C4物种的光合结构转变并获得高光效基因，为油菜C4化改良提供理论基础；克隆油菜矮杆、紧凑株型基因，创制出半矮杆、多分枝以及分枝夹角小的新种质，提出以改良株型为基础，结合杂种优势并兼顾栽培措施和环境适应性开展油菜株型基因组设计育种的创新理论。在辅助油菜品种选育方面，依据相关基因和位点，建立复杂性状的分子设计理论体系，大大提高了育种效率，相关研究获得中国农科院青年科技创新奖和湖北省科技进步一等奖。
