Od 1915 r. zaczął zajmować się genetyką, prowadząc stację doświadczalną w Morach pod Warszawą. W latach 1915–1918 docent na Politechnice Warszawskiej. Od 1919 r. był profesorem Uniwersytetu w Poznaniu i prowadził zakład doświadczalny w Skierniewicach. Od 1920 r. profesor genetyki i hodowli roślin w Szkole Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie. Od 1929 r. członek Polskiej Akademii Umiejętności, od 1930 - Towarzystwa Naukowego Warszawskiego.
W 1952 r. został członkiem korespondentem, a w 1957 r. członkiem rzeczywistym PAN.
W 1955 r. otrzymał Nagrodę Państwową II stopnia za prace badawcze nad heterozją roślin w minionym 10-leciu. Zostały mu nadane doktoraty honoris causa Wyższej Szkoły Rolniczej w Poznaniu (1960) i SGGW w Warszawie (1966).
Jest autorem pionierskich prac na temat konkurencji porostów naskalnych (1911, 1912) oraz wielu publikacji z zakresu genetyki roślin, dotyczących m.in. mieszańców pszenicy, heterozji, chorób wirusowych ziemniaka. Prace dotyczące heterozji wykazały dziedziczność nie tylko u roślin obcopylnych, ale także u samopylnych. Wykazał powstawanie mutacji u petunii i fasoli.
W wyniku badań nad mutacjami i wielokrotnym allelomorfizmem (allele) u petunii sformułował koncepcję współdziałania genów strukturalnych i regulatorowych, które warunkują m.in.