Видный ученый в области генетики растений. Им разработана новая классификация рода Triticum L., основанная на сравнительно-генетическом и молекулярно-биологическом изучении видов рода и изучена их филогения; под его руководством и при непосредственном участии изучены процессы доместикации и молекулярные механизмы контроля включенных в нее признаков пшениц и их сородичей, выполнены ряд оригинальных локализаций и картирование генов у ди-, тетра- и гексаплоидных пшениц, создан перспективный для селекции материал с генами, интрогрессированными из видов–сородичей пшениц. Опубликовано более 270 научных трудов, из них 13 монографий.