简要概述作物生物学国家重点实验室依托山东农业大学，实验室于1999年1月开始筹建，是在“小麦栽培生理与遗传改良”农业部重点开放实验室和“植物遗传工程”、“果树生物学”、“植物分子生物学”3个山东省重点实验室的基础上，于2003年1月经科技部批准组建的首批省部共建国家重点实验室培育基地，2006年通过了科技部组织的生命科学国家和部门重点实验室的评估，评估结果良好。2007年4月科技部批准成为国家重点实验室。
学科设置目前实验室拥有作物栽培与耕作学和果树学两个国家级重点学科，作物学、园艺学、生物学3个一级博士学位授权点及相应的3个博士后流动站。
学术团队实验室现有固定研究人员45人，其中教授30人，副教授7人。平均年龄为42岁。在实验室研究团队中，有院士3人，泰山学者特聘教授5人，国家“百、千、万人才工程”第一、二层次人才5人，国家和省部级突出贡献中青年专家8人，博士生导师25人，“长江学者创新团队”1个。有20人在国外工作、学习的经历，占实验室固定研究人员的44%，与国外院校或研究所有着良好的合作研究关系。
指导思想实验室以小麦、玉米、果蔬等主要作物为研究对象，以解决我国作物科技和作物生产发展中的关键问题为宗旨，以“优质、高产、高效、安全、生态”为目标，按照“突出创新、争创一流”的整体思路，瞄准世界作物科学发展前沿，开展多学科联合攻关，坚持“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的指导方针，以确保黄淮海地区农业可持续、高效发展，促进我国粮食稳定发展、农民持续增收。
实验室的建立为我国作物科技提供坚实的理论创新平台，成为我国作物科学高层次创新人才培养的重要基地。为我国区域经济发展和新农村建设提供强大的技术和人才支撑，保障我国粮食安全，全面提升我国作物科学的水平，推动依托单位的科技创新与发展。
研究方向方向一 作物生理生态作物生理生态是作物栽培的理论基础，主要用生理生态学的理论与方法研究作物生理生化过程与环境因子之间的关系。从理论和实践上解决作物生产中存在的突出问题。作物生理生态研究的问题主要包括：作物产量、品质形成的生理生化基础；作物与环境生态因子的相互作用机制。研究结果为作物实现高产、优质、高效、生态、安全提供理论依据和有效途径。本方向主要研究内容：
● 作物同化物源、库、流的关系及其影响因素；
● 作物结实和衰老机理及其调控；
● 作物品质形成机理及其与产量形成的关系；
● 生态环境条件对作物品种产量潜力和品质的影响及其调控；
● 作物高产、优质、高效、节水、安全生产的技术体系。方向二 作物分子生物学研究作物生长发育及其对环境条件响应的分子机理，分离鉴定控制作物产量、品质、生物与非生物胁迫等重要经济性状的新基因，确定这些基因的功能，明确其在产量、品质、抗性等性状形成过程中的作用机理，研究基因与基因间、基因与环境间的互作效应，揭示控制重要农艺性状的基因调控网络，为分子辅助育种和利用遗传工程培育高产优质抗逆作物新品种提供理论指导和新思路。本方向主要研究内容：
● 作物生殖器官发育的分子基础；
● 作物响应非生物胁迫的分子调控机理；
● 作物重要农艺性状基因的分离与鉴定；
● 主要农作物基因表达调控、基因转化等核心技术研究。方向三 作物种质创新综合运用细胞工程、染色体工程、基因工程和分子设计技术，建立生物技术与常规技术有机结合的种质创新理论与方法，研究重要农艺性状的遗传规律，发掘及评价优异基因资源，创造性状突出的优异种质，构建核心种质，培育高产、优质、抗病、抗逆、肥水高效利用的作物新品种，提升我国作物育种水平和自主创新能力。本方向主要研究内容：
● 主要农作物重要农艺性状的遗传规律和相关基因的分子标记；
● 核心种质构建和优异基因资源的发掘及其遗传评价；
● 常规技术与现代生物技术有机结合的种质创新理论与方法；
● 优异种质的创新与作物品种的遗传改良。
