创建于1977年，是湖北省首批重点学科，现为湖北省“国内一流学科”建设学科。2010年获批一级学科博士学位授权点，2019年获批博士后科研流动站。拥有教育部工程中心1个，省协同创新中心1个，省重点实验室、工程技术研究中心各1个，省国际科技合作基地、创新引智示范基地各1个，省校企共建研究中心2个，农业部现代农业技术培训基地1个，科技部科技特派员创业培训基地1个。

本学科立足江汉平原，面向长江中下游，围绕本区域农业生产中的涝渍、高温、病害等关键问题，形成了5个特色鲜明的研究方向：

1.作物种质创新与新品种选育。针对病虫害频发、涝渍多发等问题，率先提出作物多基因种群育种理论和技术体系，选育了一批抗稻瘟病水稻、耐渍油菜、抗赤霉病小麦等高产、优质、多抗新品种。

2.作物重要农艺性状遗传解析。开展优质、高产、抗逆等重要农艺性状关键调控基因挖掘及功能解析，克隆了PFP1-3、sdw1、ZmbHLH161等一批在生产上有重要应用价值的基因。

3.作物逆境生理与抗逆技术。围绕涝渍、热害等，解析胁迫应答、抗性生理机制，研发作物防灾减灾预警系统、技术及产品。

4.作物绿色高效生产理论与技术。解析作物与土壤、生物和非生物逆境互作机制，研发绿色生产与环境互作、水肥高效利用、减肥减药等关键技术。

5.农田生态系统优化与信息技术。优化稻虾、再生稻新型农作制度，构建现代农田湿地新型生态系统；基于物联网、大数据等监测和修复农业面源污染。