以热区丰富的农业种质资源和优异基因资源为基础，解析重要性状形成与调控机理，构建基因互作网络，挖掘优异基因资源；强化基因组、蛋白质组、代谢组和表型组及生物信息学技术研究，建设热带生物组学大数据中心，发展基因组选择育种和基因编辑等育种新技术。　　

　　利用多维组学和现代分子生物学等技术，挖掘重要热带作物品质形成、抗逆和抗病等功能基因，开展重要农艺性状功能基因调控网络研究，建立重要热带作物遗传改良新理论、新技术及新途径，创制热带作物优良新种质（品种）。

　　围绕热带生物资源功能物质的挖掘与利用，开展天然产物提取分离、结构鉴定与优化、生物合成与代谢调控、生物活性与作用机制、构效关系及成药性等研究，研发特色生物资源可持续利用与新产品开发关键技术，创制特色科技产品，为热带药用生物资源利用和产业发展提供科技支撑。

       开展甘蔗种质资源创新利用、甘蔗新品种培育与良种繁育、甘蔗营养与栽培、农机农艺结合全程机械化、甘蔗有害生物可持续防控等系统研究，建设国家领先的甘蔗产业技术创新中心，解决制约甘蔗产业发展的关键技术问题，为我国甘蔗产业可持续发展提供理论和技术支撑。

       围绕海洋资源开发与可持续利用，重点开展热带区域特色海洋生物资源的收集、评价与可持续利用、水产动物健康养殖、疫病防控、岛礁农业技术研究，建设热带海洋生物资源创新利用平台，为我国建设“蓝色粮仓”、维护南海生物资源权益提供科技支撑。

       开展饲料用功能微生物产品研发、微生物菌肥产品创制、农业废弃物高质化利用、热区食药用真菌资源开发利用、热区病毒病诊断检测防控以及农村生态环境生物治理等研究，建立农用微生物生物技术创新平台，为农业微生物资源高效利用和服务国家生态文明试验区建设提供理论、技术和产品支持。