科研領域
實驗室主要學術方向以水稻、小麥、棉花、大豆、玉米、白菜、黃瓜、蘿蔔等作物為主要對象，重點開展以下研究內容：
（1）作物遺傳與基因表達。研究主要農作物及其近緣物種基因組的結構和功能，探明不同物種相似功能基因在結構、組成和調控上的相似性與區別；構建農作物基因組的遺傳圖譜；在闡明重要農藝性狀遺傳規律的基礎上，定位、克隆和轉移控制作物重要農藝性狀基因。
（2）作物優異種質資源發掘與創新。探索優異種質資源收集、鑑定、保存和利用的新技術、新方法，實現優異種質資源的有效利用；利用染色體工程和基因工程手段，將親緣植物中染色體、染色體片段及攜帶的有用基因導入栽培作物，創造優異的新種質。
（3）作物育種新方法和新品種選育。開展分子標記輔助選擇育種技術和轉基因育種技術研究，建立分子育種技術平台；將生物技術、數量遺傳與常規育種技術結合，建立可行的品系改良方法和群體結構改良策略；培育符合國民經濟發展需要，目標性狀有重大突破的作物新品種（系）。
項目成果
自實驗室建設以來，共承擔美國McKnight基金和 “863”計畫等近100項科研課題，擁有近2000萬元的科研經費。近年來在國內外刊物上發表論文86篇，出版專著5部。此外，審定推廣農作物新品種8個，批准發明專利3項，成果和技術轉讓11項，為我國農業生產和農業科學發展作出了重要貢獻。獲國家科技進步一、二等獎各1項（合作），國家科技發明獎三等獎1項，部（省）級獎14項。
科研團隊
實驗室現有固定研究人員36名，其中中國工程院院士2名、“長江學者獎勵計畫”特聘教授2名、國家傑出青年科學基金獲得者2名、教育部跨世紀人才3名。36名固定人員中，有教授17名（45歲以下的10名）、博士生導師14名（占教授總數的82.3%）、副教授10名（90%具博士學位）。在站博士後3名。實驗室學術委員會由15名國內知名的各學科帶頭人組成，中青年科學家占學術委員會的2/3。
交流合作
定期舉行實驗室學術委員會會議，評估實驗室的科研工作，學科發展趨勢，實驗室的研究方向、發展規劃等，討論決定實驗室開放課題和其它重要事宜。實驗室於2002年主辦了第三屆國際棉花基因組大會，邀請22名國內外學者來講學，派出16人參加國內外學術會議等，加強了國內外的學術交流。訪問學者6名。多年來，實驗室已經在國內外同行領域形成了一定的特色和影響：
（1）實驗室定位於作物遺傳育種的套用基礎研究，具有明確的研究方向，依據研究方向對不同的研究對象設定了明確合理的研究目標。
（2）實驗室在細胞遺傳學、作物數量（群體）遺傳學和育種方法等研究領域，歷史悠久、基礎雄厚、成果顯著。
（3）實驗室通過引進和自身培養，建設了一支高素質和結構合理的科研隊伍。擁有一批學風良好和嚴謹敬業的學術帶頭人和青年學術骨幹。完全具備承擔國家重大科研項目和參與國際競爭的能力。為我國作物遺傳育種領域培育了一批優秀人才，在國內外科研、教學崗位表現出高水平的科研素質。
（4）實驗室堅持“開放、聯合、流動、競爭”的開放運行機制，規章制度健全，管理工作有條理。 近期內，實驗室將根據設立的研究方向進一步加強實驗室的內部協調和管理，建立良好的科研服務及保障體系。定期舉行各類學術報告會，促進信息、技術的交流，發揮中青年骨幹的學術帶頭作用，創造和提供各種機會和條件，加大對青年教師的培養。加強國內外的學術交流與合作，擴大聯合的範圍與深度，多渠道的籌措科研經費，設立各種開放課題，吸引國內外學者來實驗室進行合作研究，提高開放程度，擴大實驗室的影響。
