W 1974 został przeniesiony służbowo do nowo powstałego Ogrodu Botanicznego PAN, gdzie został kierownikiem Pracowni Taksonomii Eksperymentalnej. Jego praca skupiała się na badaniach biochemicznych, fizjologicznych i anatomicznych roślin. Ponadto pełnił rolę sekretarza Rady Naukowej Ogrodu Botanicznego PAN, powołanej w 1975 roku. W 1977 roku podjął 18-miesięczny staż naukowy na Uniwersytecie Cornella w USA, skupiając się na badaniach taksonomicznych i filogenetycznych gatunków roślin warzywnych z rodzaju ogórek Cucumis i dynia Cucurbita. Po powrocie zaangażował się w prace organizacyjne związane z rozwojem Ogrodu Botanicznego PAN. W latach 1978–1981 stał na czele Pracowni Taksonomii Eksperymentalnej, później przekształconej w Pracownię Taksonomii i Struktury Roślin.
Stopień doktora nauk przyrodniczych uzyskał w 1982 roku na Uniwersytecie Śląskim w Katowicach. Również w 1982 roku Polska Akademia Nauk powierzyła mu funkcję zastępcy dyrektora ds. naukowych Ogrodu Botanicznego PAN, którą piastował przez kolejne 7 lat. Jego okres sprawowania tej funkcji zaznaczył się rozwojem działalności badawczej, w tym wprowadzeniem nowych kierunków jak biofizyka, genetyka czy kultury tkankowe. Działalność badawcza była finansowana z różnych programów PAN.