ท่ามกลางวิกฤตสภาพภูมิอากาศแปรปรวนและการอุบัติใหม่ของศัตรูพืช การปรับปรุงพันธุ์ข้าวด้วยวิธีดั้งเดิมที่ต้องอาศัยการคัดเลือกจากลักษณะปรากฏ (Phenotype) เพียงอย่างเดียว อาจไม่สามารถตอบสนองต่อสถานการณ์ที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วได้อย่างทันท่วงที งานวิจัยด้านรหัสพันธุกรรมข้าว (Rice DNA) จึงเข้ามามีบทบาทสำคัญในการศึกษาโครงสร้างทางพันธุกรรมและกลไกในระดับโมเลกุล เพื่อระบุหน้าที่ของยีนที่ควบคุมลักษณะอันพึงประสงค์ทางการเกษตร และนำข้อมูลมาใช้ในการออกแบบฐานข้อมูลเพื่อการปรับปรุงพันธุ์ข้าวอย่างแม่นยำ

      สถานีวิจัยรวมใจพัฒนาความรู้ จึงได้นำเทคโนโลยีชีวภาพระดับโมเลกุลและเทคโนโลยี DNA ของข้าว เข้ามาบูรณาการร่วมกับแผนงานปรับปรุงพันธุ์ข้าว เพื่อเปลี่ยนผ่านจากการคัดเลือกสายพันธุ์แบบดั้งเดิมไปสู่กระบวนการ “การปรับปรุงพันธุ์ข้าวแบบกำหนดเป้าหมายชัดเจน” ซึ่งช่วยย่นระยะเวลาในการพัฒนาสายพันธุ์ให้สั้นลง เพิ่มความแม่นยำในการคัดเลือก และลดความสิ้นเปลืองของพื้นที่และทรัพยากรในแปลงทดลอง
โดยมุ่งเน้นการดำเนินงานวิจัยและพัฒนาใน 3 มิติหลัก ดังนี้

      1. การพัฒนาความต้านทานต่อปัจจัยทางชีวภาพ (Biotic Stress Resilience) ศึกษาการทำงานของยีนที่เกี่ยวข้องกับกลไกการต้านทานโรคและแมลงศัตรูพืชสำคัญ เช่น โรคไหม้ (Blast Disease) โรคขอบใบแห้ง (Bacterial Blight) และเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล (Brown Planthopper) เพื่อลดความเสียหายในแปลงเพาะปลูกและรักษามาตรฐานคุณภาพผลผลิต

      2. การเพิ่มความทนทานต่อปัจจัยทางกายภาพ (Abiotic Stress Tolerance) ศึกษาการแสดงออกของยีนที่ช่วยให้ต้นข้าวปรับตัวและอยู่รอดในสภาวะแวดล้อมวิกฤต เช่น สภาวะน้ำท่วมฉับพลันและความแห้งแล้ง เพื่อสนับสนุนการเพาะปลูกในพื้นที่ประสบภัยธรรมชาติหรือพื้นที่ที่มีข้อจำกัดทางกายภาพ

      3. การประยุกต์ใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอในการคัดเลือกพันธุ์ (Marker-Assisted Selection: MAS) วิจัยและพัฒนาเครื่องหมายดีเอ็นเอ (DNA Marker) เพื่อเพิ่มความแม่นยำและความรวดเร็วในกระบวนการคัดเลือกสายพันธุ์ โดยมุ่งเน้นลักษณะทางเศรษฐกิจและคุณภาพเมล็ดพันธุ์ เช่น ยีนควบคุมความหอม (2AP) ยีนควบคุมคุณภาพแป้ง (Amylose Content) ตลอดจนการใช้ข้อมูลดีเอ็นเอเชิงลึกเพื่อออกแบบการผสมพันธุ์ข้ามกลุ่มแบบหลายพ่อแม่ (Multi-parent Advanced Generation Inter-cross: MAGIC Population) เพื่อยกระดับการปรับปรุงพันธุ์ข้าวไทยด้วยเทคโนโลยีชีวภาพระดับโมเลกุล