高彩霞博士创新研究组的主要研究方向是农作物基因定点改造、遗传转化机理与应用和小麦重要基因的分子生物学研究。具体研究内容包括以下三个方面：
1. 农作物基因定点改造技术体系的研究与应用
       基因定点改造是生物学基础研究和生物技术应用的有力工具。它通过在特定基因位点引起DNA双链断裂，经非同源末端连接或同源重组实现DNA断裂双链的修复，促进特定基因的删除、添加和修饰，从而达到改造目的基因实现定点遗传改良的目的。本研究拟对TALENs和CRISPR-Cas等基因定点改造技术进行深入研究，系统研发高效设计与搭建、原生质体快速检测和精准基因定点改造的相关技术体系。最终建立水稻、小麦、玉米等重要农作物的基因型“按需定制”核心技术平台，推动基因功能的解析，加速作物的性状改良。
2. 农作物遗传转化技术体系的建立与应用
       针对遗传转化困难的重要农作物进行研发，突破遗传转化难点，建立起高效遗传转化技术体系，搭建规模化、工厂化的植物遗传转化平台。本研究重点对小麦、籼稻、玉米的农杆菌遗传转化机理进行分析，建立起相关的技术体系，同时兼顾研发我国重要农作物如水稻（粳稻）、大豆等配套的成熟遗传转化技术体系。
3. 小麦重要功能基因的分子生物学研究
      本研究主要利用基因定点改造技术及转基因技术对小麦的品质、抗病、抗逆等相关基因的挖掘与功能分析的研究，挖掘重要的功能基因在生产上加以应用。