早在建国初期，我国著名玉米专家杨允奎教授、水稻专家杨开渠教授就开始了玉米、水稻资源的收集、评价和新品种选育研究。
在上个世纪60～70年代，以颜济、李实贲、黎中明教授为带头人，开展水稻、小麦、玉米、大豆、油菜等作物种质资源的收集、鉴定、评价和遗传改良。形成2个标志性成果，“小麦良种繁六、繁七的选育”和“冈型杂交水稻及其不育系”，获得全国科学大会奖。
在上世纪80～90年代中期，在颜济、周开达、荣廷昭教授带领下，收集保存水稻、小麦、玉米等作物资源近2万份，建立小麦异种属基因库和水稻、玉米资源库，选育大量的作物新品种。90年代中期以后，从个体、细胞、分子对作物种质资源进行遗传评价，发掘一批优异的种质资源；创制一批有价值的育种新材料；育成一批优良的作物新品种，创造了极大社会经济效益。形成了5个标志性成果：（1）籼亚种内品种间杂交培育雄性不育系及冈D型杂交稻，获1988年国家技术发明一等奖；（2）小麦高产抗锈优良种质资源“繁六”及姊妹系，获1990年国家技术发明一等奖；（3）玉米高配合力、高产、高抗多种病害新自交系48-2和苏37，获1996年国家技术发明二等奖；（4）小麦族种质资源研究，获2000年国家自然科学二等奖；（5）大穗型高配合力水稻优良不育系冈46A的选育和应用推广，获2000年国家科技进步二等奖。
在此基础上，1996年建立了作物生物工程四川省重点实验室；2005年教育部立项建设《西南作物基因资源与遗传改良》省部共建教育部重点实验室。
本实验室主要依托于四川农业大学作物学和生物学2个一级学科。其中：作物遗传育种学1993年为四川省重点学科，2000年为农业部重点学科，2002年为国家重点学科，1999年来一直是学校“211工程”重点建设学科，1986年成为博士学位授权学科，1991年为博士后流动站，2004年成为教育部创新团队；作物耕作与栽培学1997年为四川省重点学科，2000年为博士学位授权学科；作物学2000年为一级学科博士学位授权学科；生物学2006为一级学科硕士学位授权学科；生物化学与分子生物学2000年为博士学位授权学科，2004年为四川省重点学科。