资源植物的调查、研究与评价：主要依托原民族植物学实验室的科研队伍和优势，充分利用我国在植物资源传统利用的经验和实践，发掘食用植物和观赏植物新资源。结合我所在植物分类、区系地理和种质保存方面的技术优势，研究和评价满足于国家战略的食用和观赏植物种质资源。开展形态学、细胞学、胚胎学和分子生物学等植物生物学系统研究，服务于植物引种驯化和育种。重点研究类群：淀粉类小作物；野生蔬菜、植物食用香料和色素；芳香油资源；特有绿化树种；高山花卉资源。

资源植物的引种驯化与新品种选育：依托利用昆明植物园相关专类园，如茶花、杜鹃、报春、玉兰、秋海棠、蕨类、观叶观果植物等的收集和保存活体植物的优势和平台，开展引种驯化和植物生物学研究。开展从亲本选择、杂交、早期鉴定、 DUS (Distinctness, Uniformity, Stability)测定到新品种登记注册杂交育种技术以及从芽变到有性生殖后代突变体筛选技术研究，培养园林花卉新品种。充分利用国家尚未加入《UPOV公约》1991文本之前难得的机遇，加强优良品种适应性和育种研究，尽可能登记注册国外派生品种。重点研究类群：云南八大名花，秋海棠和蕨类等阴生植物，观叶观果植物，国外优良品种。

农业生物技术研究：围绕高产、优质、高效和可持续农业发展的国家需求，利用中国西南野生生物种质库和昆明植物园的特色资源收集优势，以植物种质创新为目标，加强抗旱、抗病、改善品质为目标的转基因植物研究，开展分子标记辅助选择（MAS）育种体系建设，进行分子育种研究，开展植物营养代谢和代谢工程研究，选育植物新品种，开发规模化、集约化、产业化发展的新技术，促进我国绿色食品和花卉园艺产业化快速发展。

规模化与产业化种植和管理技术研究：充分利用研究所从细胞和组织培养等快繁技术的实验室和中试平台，开发满足产业化的高效繁育技术。开展植物标准种植技术、采后处理和综合利用，以及病虫害防治等技术研究。重点研究类群：具有自主知识产权的新品种和国外派生品种。

资源植物信息学研究：以特色资源植物为研究对象，充分利用研究所在植物多样性研究集分类、地理、成分分析和资源评价的优势以及超级计算和海量数据存储的基础平台，构建从宏观到微观研究、从实体保存到虚拟数据、从科研到产业发展的集成数据库平台。开发涵盖存储、查询、分析与评价“四位一体”综合数据平台，服务于科研和产业发展，开展随空间－时间动态变化e-science 研究。