Сформулировал закон гомологических рядов: родственные виды обладают сходными рядами наследственных изменений.
Руководил исследованиями культурных растений и Всесоюзным институтом растениеводства. Под его руководством собирали и изучали семенной материал из разных стран.
Избран академиком. В 1929–1935 годах был президентом Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени Ленина.
Арестован в 1940 году. Умер в Саратовской тюрьме 26 января 1943 года; посмертно реабилитирован в 1955 году. Точное место его могилы на Воскресенском кладбище Саратова неизвестно.
