生物技术研究所是集农业生物技术应用研究和开发于一体的科研单位。内设农科院生物技术重点开放实验室（黑龙江省作物与家畜分子育种重点实验室）、基因工程研究室、细胞工程研究室、生物质能研究室、分子育种研究室、玉米小麦生物技术育种室和转基因与生物安全室。2016年在职人员35人，其中博士8人，硕士12人，在读硕士生2人，高级技术职称的科技人员16人。

在研项目20余项，参与国家转基因重大专项10个子课题，涉及大豆、玉米、水稻和小麦四个作物，其中主持国家转基因重点项目1项。生物技术研究所主持获得省科技进步三等奖以上奖项有6项；参与的N6培养基的研制获国家发明二等奖1项；获发明专利2项；实用新型专利1项。经过多年的研究建立了各种作物的外源基因转化方法，包括外源DNA直接导入的花粉管通道法、农杆菌介导法、基因枪轰击等方法，并通过外源DNA（总）直接导入技术成功育成了大豆新品种黑生101等4种作物6个品种。其中育成高蛋白大豆新品种1个；合作育成的品种有抗孢囊线虫、耐盐碱、高产大豆新品种1个、高纤、抗倒、高产亚麻新品种1个、超级水稻新品种2个、早熟、高产玉米新品种1个。生物技术研究所与国内外知名院所和高校合作，已具有自主知识产权的抗逆基因（抗旱、抗盐碱和耐低温胁迫等）、提高作物组氨酸等品质基因、抗虫基因等；构建了具有抗除草剂选择性标记、高效无毒安全的筛选标记基因的表达载体。正广泛用于主要农作物的遗传转化。

开展了各种作物的脱毒快繁研究。其中马铃薯脱毒快繁研究已达产业化开发阶段，审定马铃薯品种“龙引薯一号”。生物柴油研究项目已经获得初步结果，筛选出了4个产脂肪酶菌株，与美国密西根大学共同组建“中美生物质能研发中心”，成功从美国引进能源植物柳枝稩，菊芋的组培快繁体系已建立。

生物技术研究所为创新发展，不断扩大对外交流合作，与中国科学院、北京大学、上海交通大学、中国农业科学院等8所国内一流的科研院校建立了长期的合作关系；与日、美、韩、加等国家的大学及科研单位进行了广泛的合作交流。2005年我院投入700万元资金，建立了生物技术重点实验室，仪器设备先进，达到了同类实验室国内一流水平。2006年，该实验室被评为黑龙江省作物与家畜分子育种重点实验室。2005年以来，全所发表一级学术论文20篇，SCI 3篇，二级学术论文120余篇。出版专著3部。