植物在适应环境的漫长进化中获得了与微生物共生的能力、以保证其在逆境中发育和繁衍所需的氮和磷等营养元素。大于70%陆地植物与丛枝菌根真菌形成的丛枝菌根共生（Arbuscular mycorrhization）协助植物从土壤中获取磷、氮、其它微量元素和水分等；而豆科植物则还与根瘤菌形成固氮共生（Nodulation），并由此获取根瘤菌在豆科植物植物新形成的侧生器官-“根瘤”中通过生物固氮过程（Biological nitrogen fixation)将空气中的氮气转化来的氮素。由于能协助植物获取天然营养，因此研究丛枝菌根共生和根瘤菌固氮共生不仅可以回答发育和进化上重要的基本科学问题，而且对于发展节约自然能源、减少环境污染的可持续性的现代绿色农业具有重要的现实意义和深远的战略意义。
    实验室前期研究涉及以上两种植物-微生物共生，特别专注于豆科植物中固氮根瘤菌侵染的分子机理研究，主要成果包括：发现豆科植物中首个调控侵染线[由植物根毛的细胞壁和细胞膜形成的根瘤菌侵染通道]极性生长的植物蛋白复合体（“侵染复合体”/ The rhizobial “infectosome”）； 建立首个豆科模式植物蒺藜苜蓿根毛特异的根瘤菌侵染转录组(The “infectome”)、提供了进一步深入研究根瘤菌侵染的较高分辨率的基因表达图谱；建立豆科植物中首个根瘤菌侵染的基因调控网络并揭示转录因子NIN的关键主调控作用。相关研究成果发表于Nature Communications、The Plant Cell、The EMBO Journal和Plant Physiology等期刊，其中infectome相关研究成果为ESI高被引论文、侵染复合体infectosome相关发现被认为是“一个细胞生物学的力作”，并“打开了研究和理解根瘤菌侵染线发育机制的新领域”。