Отделение фундаментальных и прикладных исследований возглавляет  зам. директора по научной работе Ольга Николаевна Пышная,
доктор сельскохозяйственных наук. Основными задачами и направлениями исследований научных подразделений по частной генетике, биотехнологии, иммунитету, физиологии и биохимии, молекулярным и гаметным методам селекции, экологической селекции являются:

• разработка принципиально новых наукоемких технологий на основе трансгрессии, рекомбиногенеза, интрогрессии, трансгеноза, гаплоидии, апомиксиса, межвидовой гибридизации и др. в целях ускорения и повышения эффективности селекционного процесса;
• создание на их основе оригинальных форм и линий (доноров  и генисточников);
• сохранение, создание и изучение генетических коллекций овощных растений;
• селекционно- и хозяйственно ценных признаков; сохранение, создание и изучение генетических коллекций овощных растений.