В огромном количестве разнообразных наследственных изменений можно установить определенные закономерности: родственные в систематическом отношении виды характеризуются сходными типами мутаций.
Изучение этого вопроса позволило Н. И. Вавилову показать, что систематически близкие виды растений имеют сходные и параллельные ряды наследственных форм, и чем ближе друг к другу стоят виды по происхождению, тем резче проявляется сходство между рядами морфологических и физиологических признаков. Например, у различных родов злаков — ржи, пшеницы, ячменя, овса, проса, сорго, кукурузы, риса и пырея — был обнаружен ряд сходных наследственных изменений по пленчатости зерна, остистости колоса, окраске, форме и консистенции зерна, скороспелости, холодостойкости, отзывчивости на удобрения и т. д.
На основе обобщения большого числа подобных наблюдений Н. И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Согласно этому закону, генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предсказать параллельные формы у других видов и родов.
В основе гомологической изменчивости лежат две причины: единство генетической структуры ближайших видов и родов, общность их происхождения; определенное действие отбора в относительно сходных условиях внешней среды.
Использование закона гомологических рядов в селекции позволяет правильно ориентироваться в многообразии наследственных изменений, находить нужные, но отсутствующие в данное время у того или иного вида формы, если они имеются у родственного вида, или создавать их искусственно.
Так, до 20-х годов текущего столетия у твердой пшеницы были известны только остистые разновидности. Но наличие безостых разновидностей у мягкой пшеницы указывало на возможность существования или создания путем гибридизации безостых форм твердой пшеницы. Они действительно были обнаружены Н. И. Вавиловым в Абиссинии (Эфиопия), а известный селекционер А. П. Шехурдин в результате скрещивания твердых остистых сортов с мягкими безостыми вывел безостые сорта твердой яровой пшеницы.
Мягкая пшеница представлена в культуре озимыми и яровыми формами. У твердой пшеницы до последнего времени были известны лишь типичные яровые формы. На основании закона гомологических рядов в наследственной изменчивости можно было предположить, что и у этого вида будут обнаружены или созданы такие сорта. И они действительно получены Ф. Г. Кириченко. С учетом этого же закона выведены безъязычковые формы ячменя, обнаружены и созданы формы и сорта чечевицы с зелеными семядолями, найдены формы сои с неопушенными бобами и т. д.
Закон гомологических рядов выражает общую закономерность мутационного процесса и формообразования организмов.