本方向以苔藓植物抗逆基因、动物耐药基因、根霉发酵产物和园艺作物为研究对象开展基础及应用基础研究。（1）分子遗传学研究。主要在苔藓植物遗传生态学、苔藓植物与地衣植物遗传多样性、抗逆基因筛选、植物种质资源调查与保护、植物抗性生理的分子基础、动物耐药基因表达调控及耐药逆转和产血栓溶酶的根霉发酵机理等方面开展了系统的研究，苔藓植物遗传多样性及抗逆基因筛选研究成果达到国际先进水平。（2）植物遗传育种研究。主要以园艺作物（主要包括蔬菜、果树、花卉等）为研究对象，研究园艺作物种质资源创新利用，园艺作物产量、品质等重要性状的遗传规律，利用常规育种技术与分子辅助育种技术相结合培育高产、优质、抗逆的园艺作物新品种；研究园艺作物主要经济性状、抗逆性的形成机制，相关基因的分子标记定位及精细作图，功能基因的分离、克隆、功能及表达调控研究，生物信息学研究等；研究园艺作物遗传转化体系和遗传转化方法，通过遗传转化技术培育新品种。