纤毛虫的细胞发生学  主要探讨纤毛虫原生动物在细胞分裂期间皮层结构、纤毛器以及细胞核等结构的形成模式、分化与命运及演化规律。为本类生物的起源、演化、系统关系定位以及细胞水平的分化与反分化规律研究提供发生学的基础信息。

纤毛虫的多样性与分类学  主要涉及海洋各类生境内纤毛虫原生动物的形态分类学、物种多样性、时空分布等。内容包括对各类未知、地位混乱与不详类群的清理、修订、对未合格发表种类的廓清和重认定以及新阶元的建立和发表等。为环境生物学、水体生态学、资源的保护和开发利用等提供参考资讯。

纤毛虫的分子系统学 主要涉及利用标记性基因测序、二级结构分析、系统树构建、基因组系统学分析等手段，对各类纤毛虫原生动物的系统发生与演化、阶元间的关系以及在系统发育树中的地位探讨。此外，该方向的工作还包括对海洋类群的DNA种库的完善构建。本领域的研究将为纤毛虫系统发育、进化以及基因组学等学科研究提供基础信息。

纤毛虫组学及基因进化 主要聚焦海洋养殖危害类群、系统地位特殊类群、环境极端类群等开展组学信息库的构建和分析，并针对其独特的两型核结构，研究其接合生殖过程中的基因组重组模式及机制，并对该过程中所涉及的基因及其功能进行揭示。本工作为真核生物基因组进化及功能基因的研究等提供重要的理论支持和分子生物学信息。

纤毛虫模式动物的表观遗传学研究：主要以模式纤毛虫四膜虫为材料，围绕以甲基化为主的表观遗传调控机制开展研究。研究包括组蛋白甲基化在复制-转录冲突调控中的功能和分子机制，DNA腺嘌呤甲基化（6mA）的调控机制和作用通路等。