质体是高等植物细胞具有的特征性细胞器，起源于距今大约15亿年前的内共生事件。在不同的组织或细胞中，质体可发育为叶绿体、白色体、有色体、淀粉体等功能明显分化的细胞器。叶绿体是光合作用之家，也是氨基酸、脂肪酸、核苷酸、维生素、抗氧化剂等各种重要化合物的代谢与贮藏中心。因此，叶绿体默默无闻地守护着我们人类的营养与健康。 叶绿体发育是植物细胞重建光合作用的过程，标志着植物从异养生长转变为自养生长。叶绿体发育受到细胞核和质体两套基因组的协同调控。叶绿体基因转录由两类RNA聚合酶来执行，即核基因编码的主要负责管家基因转录的NEP和叶绿体基因编码的主要转录光合作用基因PEP。同时，叶绿体至核的反向信号通路也会调节核基因的表达。叶绿体基因表达不但直接调控光合机构的组装与运转，而且也参与植物的生长发育与逆境响应等生物学过程。因此，研究叶绿体发育的分子机制将为提高作物产量、品质和抗性等重要农艺性状奠定重要的理论基础。
叶绿体一般从拟分生组织的前质体（proplastid）、子叶的原质体（eoplast）或一些组织器官的黄化质体（etioplast）发育而来。叶绿体发育受阻将导致叶片呈现斑叶、逐渐转绿乃至幼苗白化致死的表型。实验室主要以斑叶和黄化突变体为材料，通过遗传学、分子生物学与生物化学等手段解析调控叶绿体发育的基因网络与分子机制。
PSII利用吸收的光能催化水裂解为质子和氧气，被认为是所有生命体中最剧烈的氧化还原反应。PSII寿命很短，需要不断的修复。PSII以单体（Monomer）、二聚体（Dimer）、超聚复合体（Supercomplex）和巨大复合体（Megacomplex）等形式存在，它们之间的动态平衡是光合作用及叶绿体发育与功能维持所必需的。实验室将鉴定参与PSII修复和调控PSII复合体之间动态平衡的重要因子。
G-蛋白是在真核细胞中高度保守的信号转导分子，参与众多的生物学过程，包括叶绿体发育、生长发育以及生物与非生物胁迫等。
地球磁场作为自然界中无处不在的环境因子,时刻影响着几乎所有生命活动。最经典的现象莫过于动物利用地磁进行精准导航,细菌利用磁场发现最适合生长的环境条件等。但固着生长的植物是否也受到静磁场的影响以及响应磁场的生物学意义等都是有待阐明的有趣问题。