中国农业科学院作物科学研究所研究部门据2017年5月研究所官网显示，研究所设有科研内设机构4个，建有国家重大科学设施2个、农业部重点实验室3个、国家级品种改良中心4个、国家工程实验室（研究中心）3个、农业部风险评估实验室1个、农业部检验测试中心1个、野外台站3个；在北京昌平、北京顺义、吉林公主岭、河北廊坊、河北沽原、河南新乡、江苏南京、云南元谋和海南三亚等建有11个试验基地；挂靠11个学会

 科研内设机构：作物种质资源中心、作物基因与分子设计中心、作物遗传育种中心、作物耕作与栽培中心 国家重大科学设施：国家作物种质库、农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程 农业部重点实验室：农业部麦类生物学与遗传育种重点实验室、农业部作物基因资源与种质创制重点实验室、农业部生理生态重点实验室 国家级品种改良中心：国家农作物种质资源保存中心、北京国家大豆改良分中心、国家小麦改良中心、国家农作物航天诱变技术改良中心 国家工程实验室（研究中心）：国家植物转基因技术研究中心、国家杂粮工程技术研究中心、作物分子育种国家工程实验室 农业部风险评估实验室：农业部谷物产品质量安全风险评估实验室（北京） 农业部检验测试中心：农业部谷物品质监督检验测试中心 野外台站：农业部新乡小麦高效育种技术观测实验站、农业部核辐射农业生物科学观测实验站、国家农作物种质资源野外观测研究圃网 挂靠学会：中国作物学会（一级学会）、中国作物学会藜麦分会（二级学会）、中国作物学会特用作物产业专业委员会（二级学会）、中国作物学会燕麦荞麦分会（二级学会）、中国作物学会分子育种分会（二级学会）、中国作物学会小麦专业委员会（二级学会）、中国作物学会医用作物专业委员会（二级学会）、中国作物学会大麦专业委员会（二级学会）、中国作物学会大豆专业委员会（二级学会）、中国农学会遗传资源分会（二级学会）、中国农业生物技术学会作物生物技术分会（二级学会） 

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