1.木兰科植物的引种

仙湖植物园现已引种木兰科植物11属近100种(不包括亚种、变种及杂交种)，绝大部分种类生长良好，已有40多种开花，少数种类可以正常结实。

2.木兰科植物的细胞学研究

木兰科的15个属中已有11个属大约100个种的染色体已被计数，各属的染色体基数均为19(X=19)，多倍体仅存在于几个属中，如:木兰属(4X，6X)，鹅掌楸属(4X)和拟单性木兰属(6X)。在玉兰亚属的一些栽培种中，特别是它们的杂交种中，存在着不同的倍性水平和大量的非整倍体，具丰富的遗传多样性，其频繁的缺失或增加，可能是玉兰亚属内存在大量的形态特征变异的原因。我们对木兰科的20种类以及17人工杂交种进行了染色体计数，并通过细胞学鉴定手段确定了我们的人工杂交种的真实性。

3.木兰科植物的分子系统学研究

木兰科(Magnoliaceae)植物由于具有较多原始的性状，被认为是被子植物中原始古老的类群，对研究有花植物的起源和系统发育有着重要意义。因其各属植物的内部结构和外部形态有很多交叉，长期以来在对木兰科植物分类系统及亲缘关系的认识上存在着很大分歧,除鹅掌楸属(Liriodendron)外的其余属与木兰属的界限均有很大争议。

近些年来，采用分子生物学手段来分析许多存在争议的系统学问题，已经取得很大成功，RFLP、RAPD、cpDNA基因序列测定(psbA-trnH、atpB-rbcL、matK、ndhF)等分子标记在木兰科植物系统学研究中得到应用，在验证了许多解剖学、形态学观点的同时，提出了许多与形态学分类系统很不相同的木兰科植物系统发育分支图，提供了一些新的分类思路。

仙湖植物园对叶绿体中trnL基因内含子区(29个种和2个外类群)、trnL-trnF基因间隔区(19个种和3个外类群)序列及matK序列(包括14个种)的进行了测定和系统分支分析，来探讨木兰科科下属间的系统发育关系问题。还利用RAPD(RandomAmplifiedPolymorphicDNA)来检测玉兰亚属种间及品种间的亲缘关系，对经典的形态学分类及现代cpDNA序列分析结果进行了验证。

4.木兰科植物的杂交育种研究

Soulange-Bodin于1820~1840年将玉兰与紫玉兰杂交成花色不同的17个栽培品种，即木兰科第一批人工杂交品种。在美国，原产木兰属种类虽仅8种，可美国学者却成立了木兰学会，不仅重视引种我国和日本产的种类，还将其原产种类及其原产种和国外种进行杂交。如:M.virginiana×M.tripetala、M.virginiana×M.hypoleuca、M.hypoleuca×M.sieboldii、M.denudata×M.campbellii等等，培育出很多的园艺杂交种。

对植物资源的收集、保存和利用是植物园的主要任务。仙湖植物园收集的木兰科植物中现已开花的种类有64种(含20个品种)，主要是木兰属和含笑属的种类。2002年开始对现有开花的种类进行了人工杂交实验，希望选育出一些较好园艺新品种。亲本双方均来自仙湖，将花粉和柱头的活力进行测定后，在花色不同的、乔灌不同的、常绿和落叶不同的种类间进行杂交。现有19个组合的杂交实生苗，生长良好，部分种类杂种优势明显。并全部进行了细胞学鉴定。