作物遺傳改良國家重點實驗室依托于華中農業大學，1992年3月由國家批準建設，1994年通過驗收并正式對外開放，于1996年、2001年、2006年連續3次被評為優秀國家重點實驗室，并于2004年被科技部授予“國家重點實驗室計劃先進集體”稱號。現任實驗室主任是中國科學院院士張啟發教授、實驗室學術委員會主任是中國工程院院士傅廷棟教授。
研究方向
研究內容
（1）基因圖譜研究；
（2）重要基因分離克隆研究；
（3）功能基因組研究；
（4）雄性不育與雜種優勢研究；
（5）種質資源創新及遺傳多樣性研究；
（6）分子技術育種研究；
（7）新品種選育。
隊伍建設與人才培養
交流與合作
條件建設
研究水平與進展
構建了一個較完善的大規模開展水稻功能基因組研究的技術平臺，與國際同類研究處于同一水平，在此平臺上分離到有重要應用前景、功能明確的新基因54個，有助于改變我國農業生物技術研究長期依賴引進國外基因的局面；
長期致力于雜種優勢生物學基礎研究，提出了上位性是雜種優勢的重要遺傳基礎的觀點，并利用構建的“永久F2”群體全面、圓滿地解析了優良雜交稻汕優63雜種優勢的遺傳基礎，在國際上產生較大的影響；
形成了主要農作物資源創新與挖掘的技術、理論體系并培育大量特色材料，構建了細胞工程育種和分子育種技術體系，培育了我國第一個商品化轉基因作物品種--華番一號等一批番茄、棉花、水稻轉基因品種（系）；
建立了完整的柑橘細胞工程技術體系，建立世界最大的柑橘離體材料保存庫，發掘了一批有價值的柑橘突變體，培育的品種占我國同期選育品種的35%，創造了巨大的社會經濟效益；
在國際上首次發現波里馬細胞質雄性不育系(Pol CMS)，被認為“是國際上第一個有實用價值的油菜雄性不育類型”，在國內外油菜育種界被廣泛研究利用，以此為材料培育了一大批新品種，每年以1300萬畝的面積在全國大面積種植，雜交油菜的研究與利用達到世界先進水平。
“九五”期間實驗室在研課題240余項。在國內外各種學術刊物上發表論文364篇。國際會議論文95篇，獲省部級以上成果獎勵11項，其中國家科技進步一等獎1項，三等獎1項；國家自然科學獎三等獎1項；各種個人獎勵20項。申請了國家專利12項，授權專利3項。鑒定成果10項，培育新品種6個。
“十五”期間 實驗室在研課題257項，其中包括主持國家重大科技專項、“973”（首席）等國家級課題117項，國際合作18項。發表論文496篇，其中SCI收錄論文173篇，影響因子大于10的論文2篇，大于5的論文8篇，大于2的論文65篇。獲省部級以上獎勵13項，其中獲獎國家科技進步二等獎2項，省部級一等獎7項，省部級二等獎4項，省部級三等獎2項。申請專利61項，批準16項，審定品種39個（國家審定品種15個）。
“十一五”初期（2006-2007年） 在研課題在研課題173項，其中國家級研究項目71項（主持1項863重大科技專項，1項973項目首席科學家），國際合作項目12項；在國內外各種學術刊物上發表論文266篇，其中SCI刊源論文160篇，影響因子10以上論文3篇、5以上的論文13篇（皆為第一完成單位）、3以上論文46篇；獲得國家科技進步二等獎1項，湖北省自然科學一等獎1項，湖北省科技進步一等獎2項；授權專利13項（其中基因專利5項），新申請國家發明專利28項（其中基因專利16項）；通過審定的新品種16個（國家審定品種7個）。