植物细胞与染色体工程育种是细胞遗传学在农业上的重要应用，也是植物优良新品种选育的重要方法。“十二五”期间，863计划现代农业技术领域启动实施了 “植物空间诱变与细胞工程育种”和“小麦分子染色体工程与功能基因育种研究”项目。2016年6月21日，科技部863计划现代农业技术领域办在北京组织相关专家对这批项目进行了验收。科技部农村司、农村中心有关同志参加。
    “十二五”期间，“植物空间诱变与细胞工程育种”项目研发了空间诱变多代混系连续选择和定向跟踪筛选技术、基于HRM技术的目标基因高通量鉴定技术、基于高能加速器的重离子辐射诱变技术、TILLING高通量突变体分子鉴定技术平台及小麦细胞诱变育种体系、玉米单倍体高效加倍技术、玉米单倍体规模化工程育种技术、薯类分子标记开发与辅助选择技术、甘薯品质和抗病鉴定辅助育种技术等核心技术体系。创制了一批目标性状突出的重要亲本，培育了一批高产、优质、多抗植物新品种（组合），在生产上得到推广应用。
    “小麦分子染色体工程与功能基因育种研究” 项目建立了外源染色体区段向小麦转移和检测技术体系，并为国内外30多家实验室进行技术服务。分析了抗白粉病的簇毛麦6VS区段、黑麦1RS和6RL区段、抗赤霉病的长穗偃麦草7ES区段、多花多粒的冰草6P区段的遗传效应。创制携带E、J、N、P、R、St、V、Xm 8个外源基因组区段/基因的分子染色体工程基础材料和育种材料。此外，完成了A、D基因组测序，构建了基因组框架图，显著提高了我国小麦育种水平。
    通过项目实施，这两项以细胞和染色体工程育种为主要研究手段的863主题项目发表研究论文198篇，获得授权发明专利33项，获国家级奖2项，审定新品种75个，申报植物新品种保护权61项，创制优异种质476份，累计示范推广4913.36万亩。