1973年，考入华中农学院（1985年更名为华中农业大学）农学专业。
1976年 - 1982年，华中农业大学本科毕业后留校，担任助教。
1982年，进入美国加利福尼亚大学戴维斯分校，攻读遗传学博士。
1985年，获得博士学位后留在美国加利福尼亚大学戴维斯分校从事博士后工作。
1986年，回国后在华中农业大学农学系工作，先后担任讲师、副教授、教授、博士生导师。
1992年，担任华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室副主任、主任。
1994年 - 2013年，担任华中农业大学生命科学技术学院院长。
1999年，当选为中国科学院院士。
2000年，当选为第三世界科学院院士。
2001年，担任国家植物基因研究中心（武汉） 主任、国家农作物分子技术育种中心主任。
2007年05月01日，当选为美国国家科学院外籍院士。
2020年05月26日，受聘为山东省农业科学院第一所长。
1994年，荣获“国家有突出贡献的中青年专家”称号。
1999年，当选为中国科学院院士。
2000年，当选为第三世界科学院院士。
2002年，“湖北省劳动模范”称号。
2003年，荣获“湖北省自然科学一等奖”。
2007年，荣获“湖北省自然科学一等奖”。
2008年，荣获“湖北省科学技术突出贡献奖”。
2011年，荣获“湖北省自然科学一等奖”。
2013年，项目《水稻质量抗性和数量抗性的基因基础与调控机理》荣获“国家自然科学二等奖”。
2015年，荣获“湖北省自然科学一等奖”。
2016年，项目《水稻产量性状的遗传与分子生物学基础》荣获“国家自然科学二等奖”。
