本项研究以被子植物烟草等为材料，利用我们已建立的离体合子培养和半离体胚珠培养诱导合子分裂的实验系统，结合体内合子和早期胚胎规律性分裂体系，采用体内和离体两套实验方案，借助差异筛选技术（如：SSH）、cDNA文库构建、原位杂交、蛋白质分析、转基因等基因分离、表达和调控等分子生物学技术，离体操作技术（分离和培养）、免疫细胞化学技术、confocal技术、超微细胞化学等细胞生物学等技术，研究被子植物合子极性建立过程中细胞核、细胞质和细胞器等细胞物质的分布规律，合子极性与合子定向分裂特别是第一次非均等分裂的关系，合子非均等分裂对启动早期胚胎顶基轴形成和胚胎细胞分化的作用，分离合子定向分裂的相关基因，获得其相关基因的表达调控规律，探讨合子极性与合子定向分裂及早期胚胎顶基轴形成的关系，这将对揭示被子植物有性生殖过程中合子和早期胚胎细胞分裂及分化等关键事态的生物学意义及分子机理有着极为重要的理论意义。

本项研究以被子植物烟草和水稻为材料，采用多种研究手段和技术，结合体内和离体两套实验系统，研究了合子极性和定向分裂的细胞学特征，克隆并筛选了2-细胞胚胎顶-基细胞及分化胚胎的差异表达基因，并对OsMT2b和Extensins在胚胎分化中的功能进行了详细的研究，这对于揭示被子植物有性生殖中合子极性和定向分裂、早期胚胎分化等关键事态的分子机理有着极为重要的理论意义。主要研究成果如下：(1)首次建立了烟草2-细胞胚胎的顶、基细胞分离方法，建立了水稻胚胎微电激转基因技术；(2)比较研究了烟草合子、第一次正常不均等分裂和异常均等分裂的早期原胚中多种细胞器、细胞壁和胞内物质的分布规律和特点；(3)首次构建了烟草不均等分裂的顶细胞与基细胞、均等分裂的两细胞胚胎与合子的差减文库，构建了水稻分化早期和晚期胚胎的差减文库，筛选了若干与胚胎顶-基轴极性建立和胚胎分化相关的基因，开展了生物信息学分析和验证；(4)首次报道了OsMT2b基因在水稻胚胎盾片发育和种子萌发中、Extensins在烟草胚胎子叶原基形成和顶端分生组织活动中起重要作用。上述成果已发表SCI论文3篇，核心期刊论文2篇，其它成果正在整理过程中。