作物遗传与种质创新国家重点实验室是以南京农业大学“作物遗传与特异种质创新教育部重点开放实验室”、“国家大豆改良中心”，作物遗传育种、蔬菜学和植物营养三个国家重点学科为依托建立的。实验室于2001年9月通过专家论证，同年10月经科技部批准建设，2003年8月通过科技部组织的专家验收。2006年5月以良好的成绩通过科技部组织的专家组评估。
实验室本着“开放、流动、联合、竞争”的原则，以水稻、小麦、棉花、大豆、蔬菜(不结球白菜、萝卜、黄瓜)、梨等作物为主要研究对象，以“种质资源的遗传基础与创新、育种目标性状的基因与基因组分析、作物育种新方法和新品种选育”作为研究方向，结合实验室的研究特点和基础，瞄准学科前沿，在作物遗传与种质创新领域开展卓有成效的科学研究。
实验室现有固定研究人员86名，其中中国工程院院士2名、“***计划”教授2名、“***奖励计划”特聘教授2名、国家***科学基金获得者3名、“新世纪***万人才工程”国家级人选5名、“973”首席科学家1名、国家产业技术体系岗位科学家8名(首席科学家1名)、教育部跨(新)世纪优秀人才培养计划获得者14名。
“十一五”以来，实验室共承担国家“973”项目、“863”计划、转基因生物新品种培育重大专项、国家自然科学基金重大、重点项目等各类在研项目544项，项目总经费5.5亿元。实验室获得国家科技进步一等奖1项、国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖2项、省(部)级奖17项;主编或参编国内外论著18部;获批品种权12项，获批发明专利92项;在国内外学术刊物上发表论文1615篇;培 养 博士后、博士研究生、硕士研究生755名,为我国农业科学研究、人才培养、农业生产等方面做出了重要贡献。
近年来，实验室致力于农业科技成果转化，审定、推广农作物新品种近45个，成果和技术转让13项,转让金额 2000 多万元,实现了社会经济效益双丰收，逐步实现了以应用基础研究为主要发展方向的总体目标。
实验室拥有高通量测序系统、激光共聚焦显微镜、核酸蛋白自动纯化及样品制备工作站、芯片点样系统、气质联用仪、液质联用仪、双向电泳仪、超速离心机等各类仪器70余台(件)，仪器总价值4000多万元。已具备了在作物品质改良、功能基因组、蛋白质组学等领域良好的研究设施和条件。
