1、作物育种理论和方法

以主要农作物新品种选育、种子生产、新品种利用和现代高效育种的新技术、新方法等为研究内容，重点突出高产性状（如株型、高光效、高配合力、果穗等）、品质性状（如子粒和秸秆蛋白质、淀粉、脂肪等营养品质和加工品质）和多抗、高效性状（如生物胁迫和非生物胁迫、水肥高效利用等）遗传规律和育种方法的研究，从群体、个体、细胞、基因、分子不同水平，探讨主要农作物高产、优质、多抗、高效育种目标的遗传和生理机制，探讨主要农作物新品种选育、自交系选育的现代高效育种新技术、新途径，为育种实践提供新理论和新方法。

2、作物抗病虫育种

以主要农作物生产上的主要病虫害和作物抗性的遗传机理、遗传改良技术等为研究内容，采用常规技术与分子生物技术结合的方法，重点研究病毒、真菌和细菌性病原菌以及害虫对小麦、玉米等农作物的为害和作物抗性规律的研究，发现和鉴定作物的新抗源、新基因，从个体、细胞、基因、分子不同水平上分析抗病虫的遗传规律；研究主要抗源的基因定位、分子标记、基因分离与克隆；研究抗病的分子标记辅助选择和多基因聚合育种技术，探索抗病虫转基因的高效转化体系与选择技术。

3、作物雄性不育遗传和利用

以利用雄性不育技术探索主要农作物杂种优势利用的原理及新途径、新技术等为研究内容，重点突出主要农作物细胞质不育（质核互作）、细胞核不育（温敏不育、光敏不育）及其雄性不育基因与环境互作等现象和遗传、生理生化等内在机制的研究，探索不育基因、恢复基因、保持基因的相互关系及其在育种上的利用；研究控制雄性不育的关键基因、基因互作网络系统等的作用机制和影响因素，从个体、分子、细胞水平开展雄性不育基因和恢复基因的鉴定、定位、克隆、功能验证和表达规律研究；研究雄性不育系、恢复系选育的原理与技术，研究小麦、玉米、棉花等作物杂交种子生产的新途径、新方法。

4、生物技术育种

以主要农作物分子标记辅助选择技术、转基因操作技术的原理等为研究内容，重点研究育种目标性状的基因定位、分子标记、基因克隆、转基因的原理和新技术，探索分子标记辅助选择、分子设计与操作等培育作物新品种现代育种新技术；研究优质、抗病虫等重要性状基因的新型分子标记、简单基因分子标记辅助选择和多基因聚合育种的原理与技术，评估分子标记育种效率；研究重要性状基因的鉴定和克隆原理及其新技术，分析克隆基因的功能与利用价值，探索转基因的高效转化体系与选择鉴定评估技术；研究常规育种技术与分子育种技术体系结合的高效育种原理和技术及其应用。

5、作物品质和生理育种

以主要农作物营养品质、加工品质、商品品质等性状的遗传机理和优质专用作物品种选育的新技术、新方法等为研究内容，重点突出小麦、玉米等主要作物的营养、加工等品质性状的分子鉴定技术、物理、化学鉴定分析技术、遗传改良原理与方法的研究；研究重要的品质性状、生理性状的基因型鉴定、主要基因的定位、功能验证和表达规律等；研究小麦强筋、中筋、弱筋品质性状和高油、高淀粉、高蛋白、高赖氨酸等特殊用途玉米性状的遗传规律、新品种选育和加工利用；研究矮化、株型、高光效等生理性状的遗传规律与育种方法。