植物重要性状设计的新技术
开发、利用基因组编辑，基因转移及合成生物学等战略性新技术，定向改造植物性状；发展克服基因异源表达和植物定向生物合成的瓶颈性分子操作手段等。
重要成果
“植物次生代谢与抗虫”成果获2017年度上海市自然科学一等奖
项目主要完成人：陈晓亚、毛颖波、洪高洁、于宗霞、王凌健
该项目以棉花-棉铃虫为模式，研究植物代谢和昆虫适应机制，发展新一代抗虫技术。该研究解析了棉酚生物合成途径和次生代谢调控机制，提出的植物体外修复策略被Nature Biotechnology称为“脱毒分泌物”；提出了次生代谢物诱导昆虫农药抗性发展的新观点；发明了植物介导的RNA干扰抗虫技术，该技术被Nature誉为“RNA干扰杀虫剂”，得到广泛应用并实现了成果转化。该项目获国内外发明专利授权17项，发表论文40余篇，包括Nature Biotechnology、Plant Cell等重要刊物，获得高度评价和正面引用，其中8篇代表作SCI他引965次，单篇最高SCI他引401次。在植物科学和生物技术领域取得重要国际影响和学术地位，促进了我国植物代谢等学科和抗虫生物技术的发展。
植物高温响应机制与抗热分子改良
全球气候变暖对植物抗病抗逆性提出了新的难题，尤其高温对农作物生产造成了严重的威胁。实验室何祖华团队在植物抗病性研究中，发现拟南芥的受体激酶ERECTA是一个抗病性主效QTL位点，有意思的是这个QTL也调控对极端高温（40℃）的胁迫耐性。研究发现受体激酶ERECTA通过一种新的细胞保护机制调控逆境下的细胞死亡，ERECTA基因与蛋白表达水平的提高可以大大提高转基因植物的抗热性，而这种抗性与气孔发育和水分蒸腾无关，并增强了水分利用效率和抗旱性。相关研究成果于2015年以封面形式发表在Nature Biotechnology期刊。
