Однако далеко не все селекционеры-практики и даже руководители селекционно-опытных учреждений понимали, как именно надо навести «основательные мосты к генетике» и как «сделать селекционную работу генетически более осмысленной». А Трофим Денисович Лысенко выдвинул концепцию, которая вообще ставила под сомнение существование генетики. Он объявил: «Явление наследственности, свойство организмов производить себе подобное потомство генетики-менделисты приписывают особому веществу наследственности. Это вещество, по их мнению, находится в клетках организма, управляет развитием организма, но совсем не зависит от жизни и развития клетки, т. е. от организма (гены — это мельчайшие крупинки выдуманного генетиками вещества наследственности)…» И так далее в том же духе. Говорил, будучи не крестьянином «от сохи», а ученым, который был обязан знать об открытиях и основных тенденциях исследовательской работы в своей области знаний, который не мог не понимать существа предложений президента ВАСХНИЛ Вавилова.
Впервые о Т. Д. Лысенко Вавилов услышал, согласно одним сведениям, от Евдокии Федоровны Пальмовой, научной сотрудницы Института прикладной ботаники и новых культур, которая в 1927 году на Азербайджанской центральной опытно-селекционной станции в городе Гяндже заложила питомники для изучения мировой коллекции пшениц. Там же после окончания в 1925 году Киевского сельскохозяйственного института начал свои опыты и Лысенко. Заинтересовавшись ими, Николай Иванович на следующий год специально командировал туда аспиранта института Н. Р. Иванова, и тот привез первый научный труд Лысенко — «Влияние термического фактора на продолжительность фаз развития растений. Опыты со злаками и хлопчатником». Иванов предложил пригласить Лысенко в институт, чтобы совместно с физиологами, генетиками и специалистами по культурам уточнить методику и сделать исследования более комплексными. Вавилов согласился, но после возражений Н. А. Максимова и Г. А. Левитского будто бы изменил решение. Николай Родионович Иванов считал, что если бы его предложение было принято, то в дальнейшем все события развивались бы иначе.
Согласно другим сведениям, в 1928 году по дороге из Баку в Саратов Николай Иванович прочитал третий выпуск трудов Азербайджанской опытно-селекционной станции и понял, что там начата интересная работа: она перекликалась с опытами, которые в Институте прикладной ботаники проводил профессор Максимов, изучавший метод так называемого «холодного выращивания» растений. В то же время позиция Лысенко в подходе к оценке «озимости» и «яровости» культур существенно отличалась от максимовской.
Несколько сортов хлебных злаков — пшеницы, овса, ячменя — Лысенко высевал с интервалом в десять дней круглый год и записывал, как шло их развитие. Наблюдения складывались в любопытную картину, и лишь одно настораживало: очень уж широкие и многозначительные сразу делались обобщения, не вытекающие из результатов опытов. Тем не менее Николай Иванович пригласил Лысенко выступить на Всесоюзном съезде по генетике и селекции в январе 1929 года, в том же году добился его перевода в Одесский селекционно-генетический институт старшим специалистом отдела физиологии. Даже в своем докладе на Всесоюзной конференции по планированию науки, проходившей в апреле 1931 года в Москве, Вавилов сказал о его работах: «Физиология растений ныне овладела изменением продолжительности вегетационного периода, и мы уже умеем в наших условиях заставлять плодоносить тропические формы, укорачивать период роста, из озимых получать яровые сорта».
Несколько позже, убедившись в эффективности предложенного Лысенко метода «переделки», как тот сам называл его, яровых форм пшеницы в озимые и наоборот, Николай Иванович в своих «Научных основах селекции пшеницы» писал, что «нет принципиальной разницы между яровыми и озимыми сортами, так же, как и между растениями короткого и длинного вегетационного периода. Маркиз, являющийся яровым сортом в Канаде и у нас, в Аргентине рассматривается как озимый сорт. Многие сорта пшеницы, проявляясь озимыми в условиях Казахстана, с продвижением на север становятся яровыми. Сорта пшеницы нельзя резко разграничивать на озимые и яровые, на поздние и ранние вне конкретных условий среды или района, где эти сорта будут выращиваться».