日本から中国中南部・ミャンマーにかけての日華植物区系の植物相の特徴を、温帯・亜熱帯地域を中心として、現地調査を行って調べている。特に、テンナンショウ属(サトイモ科)、ウマノスズクサ属(ウマノスズクサ科)、ツチトリモチ属(ツチトリモチ科)、ツルリンドウ属(リンドウ科)、サワギキョウ属(キキョウ科)、イセハナビ属(キツネノマゴ科)などがどのように多様化・分化しているのかを、形態や生活史の比較、DNA系統解析などにより研究している。また、日本列島内に広域分布する植物の地域集団間の遺伝的分化を調べることにより、日本列島の植物相の変遷と地理的分化について研究している。サトイモ科、ジンチョウゲ科、サクラ属(バラ科)などのシュート構成の多様性について検討し,各種の特徴を明らかにするとともに,その生態的な意味や進化の解明を試みている。
Murata J., Ohi T., Wu S.G., Darnaedi D., Sugawara T., Nakanishi T. & Murata H. (2001) Molecular phylogeny of Aristolochia (Aristolochiaceae) inferred from matK sequences. Acta Phytotax. Geobot. 52: 75 - 83.
Murata J. (1995) A revision of Infrageneric classification of Lobelia (Campanulaceae - Lobelioideae) with special reference to seed coat morphology. J. Fac. Sci. Univ. Tokyo sect. III, 15: 349 - 371.
Murata J. (1990) Diversity of shoot morphology in Typhonium (Araceae). Am. J. Bot. 77: 1475 - 1481.
Murata J. (1989) A synopsis of Tripterospermum (Gentianaceae). J. Fac. Sci. Univ. Tokyo sect. III, 14: 273 - 341.
Murata J. (1984) An attempt at an infrageneric classification of the genus Arisaema (Araceae). J. Fac. Sci. Univ. Tokyo. sect. III, 13: 431 - 482.
