实验室以应用基础研究为主，重点开展农业重大关键、共性技术研究；为全国大豆基础和应用基础科研提供条件平台支持；牵头组织大豆应用基础领域的重点项目和国际合作工作。重点开展以下研究方向：

　　1、大豆产量生物学与遗传育种：研究大豆高产性状主效和微效基因构成的特点，对重要亲本材料高产优质性状的基因型分析，聚合性状内基因和性状间基因创造突破性种质和高产优质新品种。

　　2、大豆品质生物学与遗传育种：进行大豆蛋白质含量和油脂含量主效QTL定位研究，精细定位和图位克隆大豆蛋白质含量和油脂含量的部分QTL，调查野生大豆种质、地方大豆种质和大豆育成品种中相关基因的分布情况，分析出关键的基因及相应的单体型。

　　3、大豆抗病虫生物学与遗传育种：研究大豆花叶病毒病、根腐病和食叶性害虫等重要病虫害抗性的遗传规律及病理机制，克隆大豆对病虫害抗性的相关基因，对克隆的基因进行功能分析。

　　4、大豆耐逆生物学与遗传育种：开展大豆抗逆性种质资源的筛选及鉴定，挖掘优良的抗逆性种质资源，对大豆抗逆性相关基因进行遗传分析和分子标记定位，明确其产生抗逆性的遗传机理。

　　5、大豆育种理论方法与杂种优势利用：建立包括分子标记辅助亲本选配策略，分子标记辅助后代选择策略，分子标记辅助前景选择和背景选择等环节的多基因分子育种最优化模型，建立大豆高产优质分子设计育种技术平台。创制遗传基础广泛、综合农艺性状优良、配合力高、异交率高的新型雄性不育系、保持系和恢复系；开展大豆不育系和保持系比较基因组学研究；研发高效杂种制种技术体系。

　　6、大豆遗传资源与种质创新：通过具有丰富多态性的SSR标记和具有高密度的SNP等分子标记进行全基因组或已定位重要性状QTL（或以克隆基因上下游）区段扫描，分析全国野生大豆材料、地方品种和栽培品种等3大类群体的遗传结构和特点；通过聚合各育种方向大豆优异亲本的理想基因型/优异等位变异，创制对育种有重要推动作用的候选优异亲本，为作物基因资源与种质创制“学科群”服务。

　　7、大豆应用基因组学：挖掘与产量、品质、抗性（抗病、抗虫）相关的分子标记开发与产量和品质性状相关的动态QTL和eQTL，探明不同发育时期基因的时空表达规律。建立高通量分子标记的开发平台，并建立相应的分子标记数据库。

　　8、大豆转基因育种：创建高效的大豆转化体系，将已克隆的具有重要应用价值的高产、优质、抗病和广适性等基因导入大豆主栽品种，建立相应的转基因材料鉴定体系和育种评价体系，培育目标性状突出的转基因新品系。