柴敏長期從事番茄抗病遺傳育種與種質創(chuàng)新研究，主持承擔了北京市科委、農業(yè)部“948”、科技部“863”及“863”重大專項子課題、國家人事部留學人員擇優(yōu)項目和國家科技支撐計劃子課題等10余項。

1.摸清了番茄多茸毛Wo基因的遺傳規(guī)律，對國內番茄育種利用Wo多茸毛基因具有重要的指導作用。主要參加培育的“雙抗二號”品種，填補了國內番茄抗葉霉病育種空白。對番茄葉霉病病原菌的分化監(jiān)測研究，為國內番茄抗葉霉病育種提供了可靠的依據(jù)。

2.番茄種質資源的挖掘與創(chuàng)新：全面拓寬番茄種質資源，先后引進評價了3百余份優(yōu)異種質，其中包括全套葉霉病抗原，根結線蟲、枯萎病和黃萎病等設施栽培連作障礙病害的抗原，晚疫病鑒別寄主和TYLCV抗原，長貨架耐貯運資源，耐熱和特色番茄種質資源等，并已在不同層面開展了遺傳改良及種質創(chuàng)新研究。獲“948”項目的資助，在國內率先開展番茄抗蟲核心種質創(chuàng)新研究，通過田間抗蟲性評價、遠緣雜交及抗蟲性遺傳研究，獲得對斑潛蠅呈免疫抗性且受單顯性主效基因控制的優(yōu)異種質，為深入開展抗蟲基因分子標記、基因定位及克隆奠定了良好基礎；在國內率先育成具有粉色遺傳背景的長貨架耐貯番茄自交系。

3.分子標記輔助育種技術研究：“十五”以來，在“863”項目的支持下，獲得了番茄抗葉霉病Cf5、Cf9、Cf11和Cf19的CAPS標記，建立了番茄抗根結線蟲Mi基因的MAS技術，并利用分子標記技術，展開了主要番茄品種、遠緣種間雜種及葉霉病菌主要生理小種DNA指紋鑒定研究，為抗病基因聚合及育種水平的提高提供了強有力的技術支撐。

4.育成品種類型齊全、滿足各種消費需求的配套番茄新品種：經過10余年的努力，已培育出粉色硬肉大果、紅色硬肉耐貯運中型果和特色京丹三大系列20余個番茄新品種。國內首批推出粉色抗線蟲番茄品種，并率先在北京及全國根結線蟲嚴重的省份和地區(qū)試種成功，突破了粉果番茄品種根結線蟲防治的難題。特色番茄的選育居國內外先進水平，培育出世界上第一個100%純綠熟特色番茄品種京丹“綠寶石”、番茄樹專用品種“京丹6號”等，京丹系列特色番茄已成為國內知名品牌，在都市型現(xiàn)代農業(yè)中發(fā)揮著重要作用。部分特色番茄品種的種子已出口到國外。主持培育的番茄品種佳粉17號，2001年通過北京市品種審定，2004年通過全國區(qū)試并獲認定；“佳紅5號”申報國家新品種保護（20050485）；特色番茄京丹“綠寶石”申報國家工商總局商標注冊（4018248）；

5.獲北京市科技進步二等獎等4項市級以上成果獎勵。

6.發(fā)表《番茄新品種及栽培技術》、《茄果類特色新品種及栽培技術》等2部著作，以第一或通訊作者，在學報、國家核心期刊等學術刊物上發(fā)表有價值的學術論文20余篇；多次在國內、外相關領域學術會上作大會報告和特邀報告。