“農業部茶樹生物學與資源利用重點實驗室”依托中國農業科學院茶葉研究所于2011年成立，主要圍繞茶樹生物學與資源利用的核心科學問題開展研究，主要研究方向包括茶樹功能基因組學與種質創新利用、茶樹遺傳機理與品種改良、茶樹發育生物學與調控、茶樹生物逆境反應機理與調控、茶葉加工工藝與技術、茶葉化學與資源利用等6個領域。

    1. 茶樹功能基因組學與種質創新利用

    圍繞茶多酚、生物堿、茶氨酸等功能性成分和品質相關的次生代謝產物，開展茶樹的功能基因組學研究，茶樹次生代謝相關重要功能基因挖掘及其表達調控機制研究。開展野生瀕危資源、優良地方資源和突變材料等重要茶樹資源的精細化鑒定評價研究、分子身份證建立研究和優異等位基因發掘研究，以各種現代生物學技術開展種質創新研究。

    2. 茶樹遺傳機理與品種改良

    開展茶樹重要農藝和品質性狀、重要品質成分形成的遺傳機理研究，茶樹抗性育種機制研究；開展茶樹分子標記輔助育種技術和其他高效育種技術研究；面向長江流域為主，以各種現代生物學技術為支撐，開展高抗病蟲、抗逆、高效、優質、專用茶樹新品種培育研究。

    3. 茶樹發育生物學與調控

    開展茶樹主要品質成分代謝及分子機制研究，研究茶樹碳、氮代謝、耦合作用機制及其對主要品質成分形成、累積與分配、及環境因子的綜合效應；開展茶樹養分高效利用機制與施肥技術研究，篩選養分高效新資源，發掘養分高效吸收與利用相關關鍵基因，研究其功能與調控機理，研究茶樹生長診斷與精準施肥技術；開展優質高產茶樹樹冠形成機理與剪采技術研究，研究茶樹光合作用生理與生態特性、光合產物分配規律與調控因子。

    4. 茶樹生物逆境反應機理與調控

    研究茶樹-害蟲-天敵間的互作關系，揭示茶樹抗病蟲的生化和分子機理，研發茶樹害蟲的生態調控技術；研究假眼小綠葉蟬的視覺定位機制，研發基于視覺的葉蟬防控技術。開展茶樹抗病蟲資源的鑒定、相關基因的標記與利用、具有自主知識產權的新基因發掘的研究；開展殺蟲微生物資源的篩選、評價及其利用技術研究，開發植物源農藥、昆蟲病毒制劑、蟲生真菌等茶園害蟲生物制劑；研究茶園主要害蟲種群生態學、監測預警和綜合治理的理論、方法與關鍵技術。

    5. 茶葉加工工藝與技術

    開展綠茶品質提升及加工技術研究；研究紅茶連續自動化加工關鍵技術及裝備；研制茶葉清潔化節能加工裝備; 研究茶飲料及食品風味品質調控技術；研究茶葉主要功能成分的高效制備技術及功能特性；創制新型高值化茶葉終端產品。

    6. 茶葉化學與資源利用

    開展茶葉醇系香氣成分旋光異構體的分析方法研究；不同茶類加工過程中旋光異構體的變化規律研究；不同工藝處理對旋光異構體組成比例的調控研究；茶葉醇系香氣構成及其調控機理研究；茶葉鮮爽味和苦澀味的化學基礎及調控研究。