ศูนย์วิทยาศาสตร์ข้าวและหน่วยปฏิบัติการค้นหาและใช้ประโยชน์ยีนข้าวได้ดำเนินงานวิจัย ด้านการปรับปรุงพันธุ์ข้าว ศึกษาวิจัยจีโน้มข้าวทางด้านโครงสร้างของยีนและบทบาทหน้าที่รวมทั้งระบบการทำงานของยีน นำองค์ความรู้ต่างๆ ทางด้านจีโนมมาประยุกต์ใช้ในการพัฒนาพันธุ์ข้าว โดยเฉพาะการใช้เทคโนโลยีด้านโมเลกุลเครื่องหมายในการคัดเลือกและจำแนกสายพันธุ์ข้าว พัฒนาบุคลากรที่มีความสามารถในงานวิจัยด้านจีโนม ชีวสารสนเทศ และการปรับปรุงพันธุ์ข้าว เพื่อเพิ่มผลผลิตและคุณภาพ อันนำไปสู่การผลิตข้าวที่ยั่งยืนของประเทศ และเพิ่มศักยภาพการแข่งขันในตลาดโลก