為滿足國家糧食安全重大需求，確保我國雜交水稻研究保持國際領先地位，科技部于2011年批準由湖南雜交水稻研究中心和武漢大學聯合共建“雜交水稻國家重點實驗室”。該重點實驗室探索完善共建共管制度與協同創新機制，吸收、匯集全國優勢力量，共同攻關，顯著提升了研究條件和科研創新能力，加速了科技成果轉化，實現基礎研究、應用基礎研究、生產實踐的一體化發展。
兩年來，以袁隆平院士領銜的團隊，瞄準雜交水稻學科前沿發展趨勢，著力從水稻雜種優勢機理、水稻發育與育性機理、雜交水稻種質創新與基因挖掘、超級雜交稻育種、雜交水稻繁育與種子學、雜交水稻超高產生理生態6個方面，開展雜交水稻基礎與應用基礎研究。承擔國家“973”、“863”計劃等國家級、省部級及國際合作課題110余項，新增“973”、“863”計劃首席科學家各1人，“強優勢水稻雜交種創新團隊”入選國家重點領域創新團隊，在水稻光敏不育系育性調控關鍵基因的克隆及作用機理研究、紅蓮型雜交稻育性分子機理研究、水稻紋枯病基因組進化及致病機制研究、C3光合作用系統模型（e-Photosynthesis）研究，以及兩系法廣適性超高產雜交水稻技術研究與應用等方面取得了重要進展。發表學術論文162篇（其中SCI收錄論文120篇），獲授權發明專利32項，審定以超級雜交稻Y兩優2號為代表的雜交稻品種35個，獲國家科技進步特等獎、二等獎各1項，省部級科技獎8項。其中，袁隆平院士主持的“兩系法雜交水稻技術研究與應用”，榮獲2013年度國家科學技術進步特等獎；第三期超級雜交稻先鋒組合Y兩優2號百畝超級雜交稻試驗田畝產突破900公斤，入選2011年度中國十大科學進展新聞；第四期超級雜交稻苗頭組合Y兩優900百畝試驗田平均畝產達988.1公斤，創下世界雜交水稻較大面積畝產最高紀錄。
