我国种植芝麻历史悠久，年总产量70万吨，位居世界首位。但是，我国年需求芝麻130万吨，原料缺口大；芝麻品种存在着稳产性差、专用性差、不适于机械化种植等突出问题。项目重点创建了芝麻种间远缘杂交、化学诱变、遗传转化等种质创制和鉴定技术体系，创制出了有限花序等一批育种急需的突破性新种质，显著提升了芝麻种质创制技术水平，丰富了优异基因资源库。研究绘制出与芝麻遗传图谱、物理图谱和基因组精细图，发掘出了与芝麻产量、品质等重要性状显著相关的大量基因新位点；首次发现了13个芝麻优异基因群；提出以优异基因群为育种元件开展优异基因聚合的观点，创建了复合杂交与分子标记选择相结合的育种技术体系。研究培育出了高产稳产、优质专用、适于机械化种植的芝麻新品种6个。2011-2015年新品种累计应用1257万亩，占全国面积的38.9%，新增产值19.3亿元。项目获国家授权发明专利11项，审（鉴）定新品种6个；发表相关论文52篇，他引442次。