全球粮食安全形势异常严峻，需求量不断增加，联合国2015年千年发展目标进展缓慢。我国为解决粮食安全问题，新增1000亿斤粮食计划正在稳步推进，新品种、新技术的推广应用和中低产田改造将成为实施该计划的“两驾马车”。
全球气候变化促进了低碳经济发展，对作物科技也提出了新的要求，高效、节本农业迫切需要抗旱、耐涝、抗病虫、广适应性的作物种质资源、新品种和简化易操作的栽培技术。
现代生物技术的迅速发展，促进作物育种理论和方法不断发生变革。分子标记选择、分子设计、转基因育种技术，实现了快速培育新品种，提高了选择效率。
建设创新型国家的战略目标和历史任务，要求农业科技整体实力有重大突破，力争通过15―20年的不懈努力，率先跃居世界先进行列。建设社会主义新农村，提高农业综合生产能力，实现农业增效和农民增收，对作物科技进步提出了更高的要求。
在我国人口持续增长、城镇化及工业化不断发展的新形势下，我国粮食需求增长的趋势仍将继续，突破资源环境约束、提高农业综合生产能力的任务将更加艰巨。因此，强化农业科技创新，特别是作物科技创新，转变农业发展方式，提高农业效益，始终是现代农业发展最根本的出路。
作物科技是农业科技的重要组成部分，其研究是为全社会提供公共产品和服务的社会公益性事业。引领和发展作物科学基础理论、前沿高新技术和共性关键技术研究、重大产品创制、高产高效栽培技术集成与示范推广，解决农业与农村经济发展中的基础性、方向性、全局性、前瞻性重大问题，是作物科技创新的重要课题。
强化作物科技创新能力。围绕作物科技发展重大需求，广泛收集、安全保存、深入鉴定作物种质资源，创新农作物基因资源和新基因发掘的理论基础与技术，强化种质资源创新与利用；加强功能基因组学研究，挖掘优异新基因，解析重要性状形成的分子基础；强化作物育种理论、方法和技术研究，加快分子设计、全基因组选择等高技术创新和应用；加强高产优质资源高效利用生理机制与生产关键技术研究，加快成果转化，为现代农业持续发展提供科技支撑。
加大作物科技创新条件能力建设。围绕强化作物科技创新能力建设的需要，建议继续建设一批国家和省部级重点实验室、作物科学观测试验站，搭建科技创新平台；重点部署一批现代作物科技重大科学工程，着力推进作物科技基础条件资源平台建设。强化作物科技创新人才队伍建设，加快领军型、复合型创新人才的培养和引进，加大对作物科技创新团队的支持。
加大作物科技创新的政策扶持。发挥国家科技计划的引导作用，增加对作物科技创新稳定支持力度。加强公益性科研院所的条件能力建设，鼓励社会力量投入作物科技，引导企业加大技术研发投入强度。