方向一：丹参次生代谢调控研究
丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge )为双子叶唇形科鼠尾草属的药用模式植物，是中国传统的中药材。课题组主要利用生物化学、分子生物学、转录组和代谢组学开展茉莉酸酸信号途径调控丹参药用活性成分的分子机制研究。目前的研究主要集中在转录水平和转录后水平的调控机制。
方向二：藜芦环耙明合成途径研究
藜芦属(Veratrum)植物为百合科多年生草本药用植物。世界上约有40多种，广泛分布在北半球温带地区，主要分布于亚洲、欧洲和北美洲，我国有其中13个种和一个变种。中药藜芦包括藜芦(Veratrum nigrum)、毛穗藜芦(Veratrum maaekii)、牯岭藜芦(Veratrum schindleri)等。藜芦环杷明是Hedgehog通路的拮抗剂，其通过抑制Hedgehog信号通路来抑制癌细胞的增殖、侵袭和转移。课题组与吉林省农业科学院、中医中药研究所、东北林业大学合作通过基因组-转录组-代谢组联合解析环杷明合成途径。
方向三：苦荞活性物质合成和调控研究
苦荞(Fagopyrum tataricum)即苦荞麦，学名鞑靼荞麦，是药食两用作物。苦荞含有丰富的黄酮类和酚类化合物，具有预防、治疗心血管疾病，降血脂，降血压，降血糖，增强免疫力等功能。课题组和中医中药研究所合作通过mGWAS挖掘苦荞活性物质合成和调控关键因子。
方向四：基因组、转录组、代谢组分析平台建立
为支撑药用植物次生代谢途径及调控机制研究，课题组通过与中医中药研究所、东北林业大学合作，并依托西北农林科技大学生物信息学分析平台和生命科学大型仪器共享平台建立了基因组、转录组、代谢组分析平台。