Выявляются молекулярно-генетические и клеточные механизмы преобразований растительной клетки в результате симбиотического взаимодействия, к ее заполнению азотфиксирующими симбиосомами. Проводится детальный анализ изменений в организации основных клеточных органелл в ходе дифференцировки растительной клетки.
Проводится молекулярно-генетический анализ рецепции растением сигнальных молекул хитоолигосахаридной природы, выделяемых азотфиксирующими бактериями и грибами арбускулярной микоризы. Выявляются компоненты внутриклеточных сигнальных путей, вовлеченные в контроль развития симбиозов.
Проводится выявление роли широкого спектра фитогормонов (ауксина, цитокинина, этилена, гиббереллинов, абсцизовой, жасмоновой и салициловой кислот) в развитии и функционировании симбиотического клубенька. Проводится анализ транскрипционных регуляторов, контролирующих гормональный баланс у растений в процессе развития симбиоза.
С использованием адекватных генетических моделей исследуются модельные стрессовые факторы: плотные почвы и кадмий.