花藥發(fā)育和花粉形成是植物完成世代交替的重要環(huán)節(jié),，認(rèn)識(shí)植物花藥發(fā)育和花粉形成的分子機(jī)理，對于提高人們對植物基本生命現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)以及作物雜交育種提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量具有重要意義,。2010年虎年伊始,，張大兵教授團(tuán)隊(duì)連續(xù)在植物科學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《植物細(xì)胞》（The Plant Cell）發(fā)表了三篇研究論文，系統(tǒng)闡述了花藥發(fā)育和花粉形成的關(guān)鍵基因及其網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制,，產(chǎn)生了較大的國際影響力,。
 
通過遺傳學(xué)、生物化學(xué),、細(xì)胞生物學(xué)等手段,，張大兵教授團(tuán)隊(duì)揭示了控制水稻花藥外表面結(jié)構(gòu)（角質(zhì)）和花粉外壁形成的關(guān)鍵基因CYP704B2；并提出植物花藥表面角質(zhì)層和花粉外壁的孢粉素成份的合成可能存在共同的生化途徑（圖1）,。

圖1 CYP704B2在花藥角質(zhì)和蠟質(zhì)合成和發(fā)育中的作用

 張大兵教授團(tuán)隊(duì)分離鑒定到一個(gè)控制水稻葉片中糖到花器官（包括花藥）分配的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子CSA(Carbon Starved Anther),，該轉(zhuǎn)錄因子可以直接控制花藥中單糖轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)對糖分子從源到庫分配的調(diào)節(jié)（圖2）,。這項(xiàng)工作為進(jìn)一步闡明糖分子在植物體內(nèi)分配機(jī)制提供了重要依據(jù),，《植物細(xì)胞》編輯和審稿人對此工作給予高度評價(jià)。

圖2 CSA參與水稻花粉發(fā)育過程中糖轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)控模示圖

 2006年張大兵教授團(tuán)隊(duì)分離鑒定到一個(gè)控制水稻花藥絨粘層細(xì)胞程序性死亡（programmed cell death）關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,。