航天育種是建立在航天技術基礎上的高科技育種技術，在與地球環境截然不同的空間環境的誘變作用下，種子產生變異。返回地面后經過選育，就可獲得具有優良形狀的種質資源。與傳統育種技術相比，航天育種變異率高、育種周期短，可以在相對較短的時間內誘變培育出一系列高產、優質、多抗的農作物新品種、新品系和新種質。
而湖南林草種質資源豐富，是我國17個具有全球保護意義的生物多樣性關鍵地區之一。全省現有種子植物5000多種，收集保存林木育種資源超過10000份。同時湖南在種質資源研究與開發方面也取得了眾多成果，為航天育種奠定了良好的基礎。
聯合實驗室建成后將首先以油茶為研究對象。2022年6月，湖南油茶種子搭載“神舟十四號”載人航天飛船進入太空，于2022年12月返回地面。屆時，聯合實驗室科研團隊將利用分子生物技術等手段，進行周密的地面培育、觀測篩選、區域試驗，力求獲得優異性狀的新種質,培育重大突破性油茶新品種。此外，湖南省還計劃在未來2年內，有針對性選出兩批優良油茶種子送入太空，力爭培育出具有優異性狀的“太空品種”，助力湖南油茶產業實現“2025年成為千億產業”的目標。
