Die Abteilung Molekulare Genetik beschäftigt sich mit der Aufklärung molekularer Prozesse, die pflanzliche Leistungsmerkmale bestimmen. Dabei geht es darum, Strategien zu entwickeln und zu testen, mit denen das Leistungspotenzial von Nutzpflanzen gezielt verbessert werden kann. Die Leistungsfähigkeit von Pflanzen schlägt sich besonders in der Bildung von Biomasse und von Samen und somit ihrem Ertrag nieder. So untersuchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Dynamik des vegetativen Wachstums und Stoffwechsels sowie die Prozesse der Samenentwicklung und -füllung.

Die Abteilung leistet wichtige Beiträge zum langfristigen Ziel, Vorhersagen zur Leistung von Kulturpflanzen in bestimmten Umweltszenarien zu ermöglichen. Im Mittelpunkt steht dabei die Nutzung des biologischen Wissens über die molekularen Mechanismen, die wichtige leistungsbezogene Regulations- und Stoffwechselprozesse in Pflanzen steuern, und über die daran beteiligten Gene. Es geht darum, Kenntnisse zu gewinnen, die eine quantitativ und qualitativ adäquate Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln, aber auch von nachwachsenden Rohstoffen und Energieträgern ermöglichen und helfen, die Umwelt und die Ressourcen zu schonen.

Um diese Ziele erreichen zu können, betreibt die Abteilung weltweit einzigartige Plattformen zur Pflanzenphänotypisierung in Einrichtungen wie der IPK-PhänoSphäre, in denen die Umweltbedingungen präzise kontrolliert und aktuelle als auch künftige Feldbedingungen simuliert werden können. Darüber hinaus werden bildgebende Technologien wie die Kernspinresonanz (NMR-Technologien) zur hochaufgelösten, nicht invasiven Analyse von Strukturen und Inhaltstoffen sowie deren Dynamik während der Entwicklung betrieben und weiterentwickelt, ebenso wie die für die Extraktion, Exploration und Interpretation der gewonnenen umfangreichen systembiologischen Daten essentiellen bioinformatischen Verfahren zur Bildanalyse, der Untersuchung von Netzwerken und der Modellierung.

Die Forschungsaktivitäten innerhalb der Abteilung Molekulare Genetik finden in den Arbeitsgruppen Heterosis (HET), Automatisierte Pflanzenphänotypisierung (APP), Bildanalyse (BA), Metabolische Diversität (MD), Samenentwicklung (SE), Assimilat Allokation und NMR (AAN), Netzwerkanalyse und Modellierung (NAM) und Integrierte Mechanistische Modelle (IMM) statt.