Исследования в области структурной и функциональной геномики высших растений: изучение взаимосвязи организации генетического материала и его экспрессии, молекулярный анализ дифференцировки и морфогенеза растений; анализ структурных и регуляторных генов углеводного метаболизма и синтеза вторичных метаболитов в процессе развития запасающих органов и в условиях стресса; молекулярный анализ геномных полиморфизмов, оценка генетического меж- и внутривидового разнообразия современных растений.
Виды томата, отличающиеся окраской плода, были использованы как модель для изучения каротиногенеза в сочных плодах, в частности, роли 15-цис-ζ-каротинизомеразы Z-ISO. У 12 сортов S. lycopersicum и 5 видов дикорастущих видов томата с разной окраской зрелого плода идентифицировали гены-гомологи Z-ISO, включая 5′-UTR и промотор. Гомологи Z-ISO имели высоко консервативную структуру, что позволяет предположить аналогичную функцию Z-ISO у видов томата, несмотря на различия в окраске плода. Уровни транскрипции Z-ISO положительно коррелировали с содержанием каротиноидов в спелом плоде томата. Анализ последовательностей промотора и 5′-UTR Z-ISO выявил более 130 цис-регуляторных элементов и значительные различия у видов с зелеными и красными/желтыми плодами, что указывает на изменения в регуляции экспрессии Z-ISO во время эволюции видов томата.