Es uno de los principales fundadores del campo internacional de la genómica vegetal. En 2007, se lanzó e implementó el Proyecto Internacional del Genoma del Pepino. Es el primer intento internacional de utilizar tecnología de secuenciación de ADN de próxima generación para dibujar un mapa de secuencia del genoma de una planta, completar la secuenciación del genoma del pepino y el análisis biológico, reconstruir la ruta de evolución cromosómica de los cultivos de cucurbitáceas y descubrir el grupo de genes biosintéticos de la cucurbitacina, que es un Un gran avance en la investigación hortícola básica en mi país. Como científico jefe del equipo chino del Proyecto Internacional de Secuenciación del Genoma de la Papa, dirigió el equipo chino para completar la secuenciación del genoma haploide de la papa, logrando un salto de la participación al liderazgo, e inicialmente aclaró la base genómica de la disminución de la autopolinización y el tubérculo de la papa. desarrollo Fue reconocido por académicos de las dos academias Nombrado uno de los "Diez Mejores Progresos Científicos y Tecnológicos del Mundo" en 2011. Además, coorganizó el Proyecto Internacional del Genoma del Tomate, la Col China y la Sandía. Los resultados de estos trabajos fueron publicados en Nature Genetics (2009, 2011, 2012) y Nature (2011, 2012), estableciendo la posición de liderazgo nacional de mi país en el campo de la investigación del genoma vegetal y promoviendo la investigación hortícola básica en mi país.
Basándose en el diagrama de secuencia del genoma, se organizan equipos superiores nacionales y extranjeros para realizar investigaciones sobre la variación genética del genoma completo de los principales vegetales, es decir, grupos de mutaciones. Hasta ahora, se han resecuenciado 115 germoplasma central de pepino y 300 germoplasma central de tomate, se han descubierto millones de marcadores moleculares y se han dibujado los mapas de grupos de variación de pepino y tomate. Se mapearon las secuencias del genoma de tres especies de patatas silvestres y se encontró una gran variación alélica entre las patatas cultivadas y las silvestres. El mapa de grupos de mutaciones sienta una base sólida para la clonación y el mejoramiento del diseño molecular de genes funcionales vegetales y también ayuda a consolidar aún más la posición dominante de mi país en la investigación de genómica vegetal.
2) Diseño del genoma completo y mejoramiento de vegetales
Basado en el grupo de variantes del pepino, se seleccionaron 384 marcadores SNP de más de 4 millones de marcadores y se desarrollaron SNP de selección de fondo. , que es el primer chip SNP en cultivos de hortalizas. Las simulaciones de más de 50.000 combinaciones de retrocruzamientos demostraron que el chip puede seleccionar eficazmente los antecedentes genéticos de padres excelentes en el mejoramiento por retrocruzamiento y desempeñará un papel importante en el diseño y mejoramiento del genoma completo del pepino.
A partir del mapa de secuencia del genoma, se estudió en profundidad el mecanismo genético de los principales rasgos agronómicos del pepino y se clonaron y mapearon con precisión 24 genes de rasgos y QTL, proporcionando objetivos moleculares para el diseño y el mejoramiento. Se clonó el gen determinante del sexo M, que controla la síntesis de etileno en las flores femeninas. Se aclararon básicamente los mecanismos genéticos y moleculares que subyacen a la formación del amargor, un importante rasgo de calidad, y se descubrió que la síntesis de sustancias amargas en las hojas está controlada por el gen Bi. El sabor amargo de los frutos es el resultado del transporte de sustancias amargas desde las hojas a los frutos y está controlado por el gen Bt. Se ha clonado el gen Bi y también se ha identificado el gen candidato para Bt.