科学研究中，以水稻为模式对象，针对生产与产业的双重需求，开展功能型农业生物技术（Functional Agro-Biotech）的研发，服务于种源农业，面向医药、食品和化工行业。主持国际合作、国家自然科学基金、科技部以及公司等课题10多项，选育功能营养型（浙大两优宜糖籼1号、浙大锌稻、浙大高直优1号、浙辐201、浙大紫两优1号）、优质（浙大香雪糯、浙大两优136、浙大两优丝苗、浙大抗两优128、浙辐两优12、喜两优晶占、浙辐910）、高产（浙大粳优1号、浙大两优168、白丰优48、池优65）、耐热（汕优06）、渔塘专用（安粳优1号、农两优渔1号）、创意型（浙大粉彩禾、浙大银彩禾、浙大黑彩禾）、优质绿色新种源不育系（浙大01S、浙大抗1S、浙大金1S、浙大高直1A、浙大紫1S、浙大粳1A）等性状特点分明的水稻新品种28个，开发宜糖米、曲康米、贝贝锌米、孕宝米、五福彩米、生态贡米、钱江源白酒及其衍生新产品8个，授权发明专利10多项，授权浙辐111、浙稻1号、浙密稻1号等植物新品种权12项、获得省科技进步奖二等奖3项、三等奖2项，在PNAS、Plant Physiology、Plant Journal、New Phytologist、Food Chemistry、Food & Function、PLOS ONE等刊物发表论文60余篇，编著3部（有关稻米淀粉品质、蛋白质与功能成分研究与利用）、主编3部（功能型农业与健康、现代农艺实践、植物组织培养）。

近年来，主要开展了水稻淀粉品质尤其是水稻抗性淀粉方面的研究工作，相关成果分别在Frontiers in Plant Science, Food Chemistry, Journal of Agricultural and Food Chemistry、Journal of Cereal Science等杂志上发表。