Завідувач відділу - Герой України, академік НАН України, д.б.н., професор МОРГУН Володимир Васильович

Відділ організований у 1967 р. У 1986 р. разом із 3 відділами Інституту молекулярної біології і генетики АН УРСР увійшов до складу Інституту фізіології рослин АН УРСР.

Головними напрямами досліджень науковців відділу є:

• вивчення закономірностей мутаційної мінливості культурних рослин;
• розробка методів спрямованої спадкової мінливості, збереження та раціонального використання генофондів;
• вивчення мутагенної активності та специфіки мутагенів при різних способах мутагенної дії, вивчення ефективності поєднання комбінаційної та мутаційної мінливості в селекції цінних ознак;
• розробка генетичних основ селекції рослин, одержання високопродуктивних технологічних сортів та гібридів сільськогосподарських культур, впровадження їх у виробництво.

Зроблено вагомий внесок у розвиток теорії індукованої мутаційної мінливості рослин, генетичної інженерії, біотехнології та фізіологічної генетики, обґрунтовано новий напрям генетичного поліпшення рослин − мутаційну селекцію. Виконано унікальні дослідження стосовно генетичної загрози аварії на Чорнобильській АЕС. 

Обґрунтоване та експериментально доведене явище мутагенної дії нуклеїнових кислот на геном вищих рослин, вперше отримані трансгенні рослини кукурудзи методом генетичної трансформації. Розроблені методи розширення спадкової мінливості, зокрема метод обмеженого перенесення генів опроміненим пилком при „імітації гібридизації”, метод „трансформації яйцеклітини” при віддаленій гібридизації.

Пріоритетними напрямами досліджень є розробка методів гетерозисної селекції кукурудзи, селекції на якість, створення нового типу напівкарликових сортів озимої пшениці, які поклали початок "зеленій революції” в Україні.

Створена і широко використовується в селекційному процесі „Колекція цінних зразків озимої пшениці та кукурудзи – сорти, популяції, унікальні мутантні та рекомбінантні лінії, інбредні лінії”, яка є національним науковим надбанням.

За роки існування відділу створено та районовано понад 90 сортів та гібридів озимої пшениці, жита, тритикале, ячменю, гороху, льону, кукурудзи, нової культури маїссинте.

Серед них сорти озимої пшениці: високоінтенсивні – Колумбія, Смуглянка, Золотоколоса; з високою якістю зерна – Ятрань 60, Київська 8, Переяславка; сорти універсального використання – Подолянка, Фаворитка, Добірна, Богдана, Трипільська, Вінничанка, Хуторянка та інші. Вперше за всю історію Державного сортовипробування України сортом озимої пшениці Фаворитка сформовано рекордно-високий урожай зерна в 124,1 ц/га (Київська область, Центр сортознавства та сортовивчення), а сортами Смуглянка та Золотоколоса – 115,8 ц/га.

Створені гібриди кукурудзи різних груп ФАО: Титан 220 СВ, Нептун СВ, Комета МВ, Зорень, Явір 180 СВ, Суботівський 190 СВ, Переяславський 230 СВ, Орлик 330 МВ, Корсунський 297 МВ, Чигиринський 267 СВ, Богун, Аметист, Метеор 317 МВ, Башкіровець та інші, генетичний потенціал урожайності яких становить 90–150 ц/га.

Вчені відділу плідно працюють зі спеціалістами Росії, Угорщини, Болгарії, Чехії, США, Іспанії та інших країн.

Щорічно на дослідних полях відділу проводиться Всеукраїнська науково-практична конференція „День поля”. Демонструється близько 1500 сортів озимої та ярої пшениці, ячменю селекції відділу та інших селекційних установ України.

Досягнення науковців відділу відзначені Державною премією СРСР (Моргун В.В.), двома Державними преміями України (Моргун В.В., Логвиненко В.Ф.; Ларченко К.А.), премією ім. В.Я. Юр’єва НАН України (Моргун В.В.), премією ім. Л.П. Симиренка НАН України (Логвиненко В.Ф.).