Основные направления структурного отдела:

-         исследование цитогенетического механизма генетических изменений, происходящих в популяциях диких и культурных видов растений;

-         создание генетической коллекции ди-, тетра- и гексаплоидных пшениц и эгилопсов;

-          изучение вопросов эволюции пшениц и синтез новых гибридов, обладающих высоким генетическим потенциалом;  

-         установление степени интрогрессии между видами с помощью методов молекулярной цитогенетики. 

-          Идентификация хромосом, обнаружение чужеродных замещений и транслокаций, а также хромосомных аберраций у стабильных гибридных линий с помощью молекулярных цитогенетических методов (FISH и GISH).

Основные научные достижения структурного отдела:

1. Были созданы ветвистоколосые линии пшеницы, отличающиеся от, до сих пор известных форм, по признаку ветвистости, и установлено, что этот признак контролируется одним рецессивным геном.
2. Было установлено, что источником нового типа ветвистоколосости является константная линия 171ACS (трехродовой неполный амфидиплоид × сорт мягкой пшеницы Чайниз Спринг).
3. Из гибридной комбинации трехродовой неполный амфидиплоид [(T. durum × Ae. squarrosa) × S. segetale] × сорт мягкой пшеницы Чайниз Спринг были отобраны карликовые и короткостебельные формы, на основе которых создана ген-коллекция стабильных линий.
4. Было установлено, что Ae. speltoides Tausch. иранского экотипа является слабым супрессором Ph гена у пшеницы, а также было доказано, что он имеет высокую комбинационную и конъюгационную способность при гибридизации с тетра- и гексаплоидными пшеницами и является возможным донором второго генома не только для ряда T. timopheevii Zhuk., но и для других видов пшеницы.
5. Исходя из того, что T. araraticum Jakubz. (иранский экотип) произрастает в одном ценозе с T. boeoticum Boiss., Ae. speltoides Tausch., Ae. aucherii Boiss.и Ae. tauschii Coss., было высказано предположение о возможном происхождении T. araraticum Jakubz. путём спонтанной гибридизации между T. boeoticum Boiss. и  Ae. speltoides Tausch. с последующим удвоением количества хромосом, а также об иранском происхождении этого вида.

Была экспериментально установлена автономность контролирующего механизма мейотического процесса для каждого вида.