围绕水稻产量、品质、抗性等重要农艺性状,研究基因功能,挖掘重要基因,创制新种质,培育高产、优质、多抗、广适性的水稻新品种;开展水稻高产栽培理论与技术、机械化稻作理论与技术、稻米品质形成与调控机制、水稻产量形成的生理与分子机理、全球气候变化与抗逆栽培等的研究。培育新品种13个,其中宁粳1号、3号、4号、7号被评为超级稻品种,1号和 4号被评为超级稻主导品种,宁粳8号、宁粳10号、宁香粳11号为优质食味稻米新品种,宁香粳9号在第三届全国优质稻品种食味品质鉴评位列优质粳稻金奖榜首;探索出水稻生长的规律,提出按叶龄优化调控的“叶龄模式”和水稻“群体质量”,围绕高产群体的生长目标,建立了密、肥、水栽培调控技术精确定量的原理和计算方法。利用分子聚合育种与规模化抗性鉴定技术体系,育成优质食味粳稻新品系;育成抗条纹叶枯病高产优质水稻新品种,解决了南方粳稻区条纹叶枯病流行的难题;培育的籼粳交新组合结实率在85%以上,有效解决籼粳交杂种低育性的难题。