在国际上首次提出对三倍体胚乳性状进行基因/QTL定位的学术思想，并发展出基于胚乳性状单粒测定和混合测定两套数据模式的胚乳性状QTL作图方法。该研究工作将遗传交配设计、三倍体胚乳性状的数量遗传模型以及相应统计方法有机结合，可以有效区分胚乳性状的各种遗传效应，为胚乳性状遗传改良奠定了重要基础。在国际上率先提出对植物多个相关数量性状主基因进行联合检测的分析方法，不仅可以极大地提高主基因的统计功效，而且可以分辨一因多效主基因和紧密连锁主基因。在此基础上，进一步将多个数量性状QTL联合作图方法推广应用于多个间断性性状以及连续和间断混合性状的QTL联合作图，有助于人们加深对数量性状遗传基础的认识。首次提出通过遗传设计，创建出包含不同胞质背景的混合分离群体的新思想，并以之发展出核质互作QTL分析方法。该方法突破了以往仅将核基因作为复杂性状遗传表达的唯一变异来源的局限，可将传统的核质互作效应分解到单个QTL与细胞质的互作水平，为复杂性状的多基因控制机制解析和核质互作杂种优势预测提供了新的研究思路。研究结果已在Trends in Plant Science、Genetics、Heredity、Journal of Heredity、Genetics Research、Genetica等刊物上发表。其中关于农作物复杂性状遗传分析与基因/QTL定位方法研究成果，获得2011年度教育部自然科学奖二等奖。