Лаборатория занимается изучением теоретических и практических проблем генетики и цитологии хлопчатника путем отдаленной гибридизации и синтезирования ценных рекомбинантов по хозяйственно-ценным признакам, с целью дальнейшего их использования в практической селекции. Разрабатывается методы получения полигеномных гибридов, преодоления их стерильности и определения эффективных способов скрещивания и беккроссирования их с культивируемыми видами. Синтезированы новые тетраплоидные (2 n -52), пентаплоидные (2 n -85) и гексаплоидные (2n-78) амфидиплоидные формы хлопчатника. На полученном материале одновременно проводятся цитологические исследования для выяснения генетического поведения межвидовых гибридов, изучения причин трудной скрещиваемости. Начаты исследования по количественной оценке морфологии хромосом (Руководитель группы цитологии – кандидат химических наук А.Муратов). Разработана и предложена новая методика определения морфологических характеристик хромосом с точностью 0,01 мкм. На основе применения новой методики, впервые, количественно определена взаимная генетическая корреляция таких признаков хромосом как: длина, тонина, относительная длина и центромерный индекс. Построены гистограммы распределения их по классам и установлена корреляционная связь со стерильностью и плодовитостью хлопчатника.

Методами электронной микроскопии проводятся исследования ультраструктуры волокон сортов, гибридов, подвидов и видов хлопчатника. Установлены особенности топографии поверхности, фибриллярной структуры вторичной стенки и гидролизуемости волокон хлопчатника в зависимости от скороспелости сортов, видовой принадлежности, уровня плоидности, а также наследования структурных элементов у гибридов. Найдена положительная корреляция между молекулярной структурой и технологическими качествами волокна.

Изучается наследование, изменчивость, трансгрессия и корреляция морфо-хозяйственных признаков при скрещивании и беккроссировании между различными видами и сортами хлопчатника. В лаборатории создан на новой генетической основе ценный генофонд гибридных донорских форм с участием 4-5 видов; синтезированы линии для использования непосредственно в селекционном процессе. Линии, созданные на базе межвидовой гибридизации отличающиеся скороспелостью, плодовитостью, высоким выходом и качеством волокна, а также вилтоустойчивостью. Передаются в коллекцию института в качестве исходного материала.

Продолжаются исследования по изысканию генотипов, дающих высокий гетерозисный эффект по скороспелости, продуктивности и качеству волокна. Апробирован и рекомендован способ массового получения гибридных семян без кастрации.

Заслуживающим внимание разделом работы лаборатории является изучение генетико-количественных признаков путем оценки исходного материала по его комбинационной способности, а также определение корреляции признаков в различных системных скрещиваниях (топкроссы, диаллельные, сетпроссы и нерегулярные контролируемые скрещивания).

В настоящее время проводятся широкие исследования по изучению генетической структуры популяции и ее изменение при различных способах отбора, а также оценка популяции посредством кластерного анализа. В лаборатории разработаны пакеты программ по обработке цифровых материалов различными генетико-статистическими методами.