Асноўныя працы па генетыцы, малекулярнай генетыцы і генетычнай інжынерыі раслін. Даследаваў пытанні генетыкі і селекцыі драўняных раслін, радыяцыйнага мутагенеза сельскагаспадарчых раслін, праблемы генетычнай і клетачнай інжынерыі вышэйшых раслін. Правёў сістэматычнае вывучэнне ўзаемадзеяння экзагеннай ДНК з геномам вышэйшых раслін і абгрунтаваў фундаментальныя палажэнні аб фізіёлага-біяхімічным, цыталагічным і генетычным дзеянні чужароднай ДНК на раслінны арганізм. Распрацаваў тэхналогію атрымання трансгенных раслін шэрагу сельскагаспадарчых культур і стварыў арыгінальныя вектарныя канструкцыі, якія нясуць гаспадарча важныя гены. Атрымаў трансгенныя расліны, якія праяўляюць ўстойлівасць да фітапатагенаў і насякомых, расліны, здольныя паспяхова расці на глебах, забруджаных цяжкімі металамі і нафтапрадуктамі. Усталяваў ролю простых і складаных паўтаральных паслядоўнасцяў ДНК у структурна-функцыянальнай арганізацыі геному раслін. Выдаў і ўкараніў у практыку метадычныя рэкамендацыі па ДНК-пашпартызацыі сартоў і ліній раслін. Стварыў насычаную ДНК-маркерамі генетычную карту геному жыта, якая прадстаўляе высокую генетыка-селекцыйную каштоўнасць. Пад яго кіраўніцтвам праводзяцца даследаванні па ДНК-маркер спадарожнай селекцыі сельскагаспадарчых культур, па ідэнтыфікацыі генаў устойлівасці да хвароб, дыягностыцы захворванняў з выкарыстаннем ДНК-маркераў. Выканаў даследаванні па генетычных наступстваў Чарнобыльскай катастрофы. Вынікі вывучэння малекулярна-генетычных асаблівасцяў развіцця папілярных карцыном шчытападобнай залозы ў дзяцей знайшлі адлюстравання ў выдадзеным у ЗША даведніку па раку шчытападобнай залозы (Thyroid Cancer, 2006).