随着遗传学的发展，作物育种理论和技术也得到快速发展。本世纪20年代，杂交优势首先在玉米生产上大规模应用。中国自60年代开始推广应用杂交种，到目前90%以上的玉米生产使用的是杂交种，处于国际先进行列。在品质育种上，相继问世的有赖氨酸含量比普通玉米高近50%的饲用玉米、含油量高两倍的高油玉米、各类食品和工业加工用的特用玉米、富含可提高人体免疫力和抗癌能力的 α 维生素E和不饱和脂肪酸的油料作物、具抗癌作用的草莓、能降低胆固醇的植物黄油、富含抗癌蛋白的大豆等功能食品，超高产、品质优的超级水稻以及没有豆腥味的大豆、吸油少的煎炸用土豆等等。在抗性育种上，先后育成的有抗棉铃虫的棉花、抗玉米螟虫的玉米、抗除草剂的大豆等。

稻米是中国第一大粮食作物，中国以占世界7％的耕地养活占世界23％的人口，水稻对中国粮食安全作出了巨大贡献。5 0年代-60年代水稻矮化育种的掀起使稻谷产量增加20％－30％，给水稻生产带来第一次突破性飞跃；70年代袁隆平院士培育成功的品种间三系杂交稻的问世使稻谷产量更进一步，单产增加20％。1976年至1998年累计增产稻谷3.5亿吨，产生社会效益3500亿元。1980年以来，为了进一步提高水稻产量，世界各国都非常重视"超级稻"品种选育，日本（1981年）、IRRI（1989年）、韩国（1990年初）先后制定"超级稻"育种计划，中国从1996年起实施"中国超级稻育种项目"，在基础理论和品种选育方面都取得较大进展。袁隆平院士提出的超级杂交稻育种目标为稻谷产量突破12吨／公顷。超级杂交稻的培育成功可称之为继矮化育种和杂交稻问世以后水稻生产的第三次绿色革命。