航天育种是建立在航天技术基础上的高科技育种技术，在与地球环境截然不同的空间环境的诱变作用下，种子产生变异。返回地面后经过选育，就可获得具有优良形状的种质资源。与传统育种技术相比，航天育种变异率高、育种周期短，可以在相对较短的时间内诱变培育出一系列高产、优质、多抗的农作物新品种、新品系和新种质。
而湖南林草种质资源丰富，是我国17个具有全球保护意义的生物多样性关键地区之一。全省现有种子植物5000多种，收集保存林木育种资源超过10000份。同时湖南在种质资源研究与开发方面也取得了众多成果，为航天育种奠定了良好的基础。
联合实验室建成后将首先以油茶为研究对象。2022年6月，湖南油茶种子搭载“神舟十四号”载人航天飞船进入太空，于2022年12月返回地面。届时，联合实验室科研团队将利用分子生物技术等手段，进行周密的地面培育、观测筛选、区域试验，力求获得优异性状的新种质,培育重大突破性油茶新品种。此外，湖南省还计划在未来2年内，有针对性选出两批优良油茶种子送入太空，力争培育出具有优异性状的“太空品种”，助力湖南油茶产业实现“2025年成为千亿产业”的目标。
