Развивался и теоретический аппарат генетики популяций, в те годы были сделаны крупные научные обобщения в этой области. Ещё к 1970 г. относится совместная публикация Ю.П. Алтухова и профессора МГУ Ю.Г. Рычковым (впоследствии заведующего лабораторией генетики человека ИОГен) “Популяционные системы и их структурные компоненты. Генетическая стабильность и изменчивость” в “Журнале общей биологии”, в которой авторы обосновывают принцип системной, иерархически структурированной организации популяций в природе, которая обеспечивает эффективную адаптацию и стабильное существование такой системы в поколениях. Другое важное обобщение, сделанное Ю.П. Алтуховым и Ю.Г. Рычковым в 1972 г. в статье “Генетический мономорфизм вида и его возможное биологическое значение”, было посвящено открытию и осмыслению феномена мономорфных белков, существующих у вида наряду с полиморфными. По мнению авторов, именно изменения в мономорфной части генома ведут к видообразованию, а полиморфные отвечают за адаптацию.

Первыми сотрудниками лаборатории популяционной генетики ИОГен стали Б.А. Калабушкин, Т.В. Малинина, Е.А. Салменкова, Т.А. Новикова (Ракицкая), А.Н. Милишников, Е.Я. Тетушкин, А. Гнучева, Б.В. Шиленко, первым аспирантом – Б.А. Абдуллаев (с темой по хлопчатнику). Сначала лаборатория базировалась по адресу ул. Профсоюзная, 7, откуда в 1973 г. была переведена в здание бывших палат князей Шуйских (Подкопаевский пер., 5), где проработала до весны 1976 г., где сотрудники осваивали электрофоретические методики на дрозофиле. Для моделирования экспериментальной популяционной системы дрозофилы, имитирующей различную структуру подразделенности и миграции, был специально сконструирован и установлен “популяционный ящик”. В лаборатории появились новые аспиранты: Е.Ю. Победоносцева, А.Г. Бернашевская (Имашева), Л.П. Филатова и другие. Параллельно с исследованиями лососевых рыб (тематика, унаследованная с владивостокского периода) и анализом модельных популяций дрозофилы усилия направлялись на изучение популяций рыб из радиоактивно загрязненных водоемов в районах Восточно-Уральского радиоактивного следа на базе биостанции “Миассово”, а также на работы по селекции хлопчатника. В последующие годы в коллектив лаборатории влились И.И. Сусков, О.Л. Курбатова, В.И. Слынько, В.Д. Прохоровская, С.К. Семенова, Р.И. Хильчевская, К.И. Афанасьев, Н.И. Иващенко, Л.А. Животовский и др. Одним из важных научных результатов лаборатории стала разработка по заказу Госкомитета по науке и технике Совмина СССР под руководством Н.П. Дубинина “Прогноза возможных генетических и биологических изменений в популяциях человека, флоры и фауны на 1976–1980 гг.”, что привело к существенному увеличению расходов на охрану окружающей среды в бюджете стране. В дальнейшем Ю.П. Алтухов, Р.И. Хильчевская и другие сотрудники лаборатории активно участвовали в реализации программы “Человек и биосфера”.
Исследования экспериментальных популяций дрозофил дали важный результат, подтвердившей сформулированную ранее концепцию системной организации популяций. Аспиранты Е.Ю. Победоносцева и А.Г. Бернашевская (Имашева) под руководством Юрия Петровича показали, что подразделенность популяции на взаимосвязанные путем миграции компоненты приводит к существенной стабилизации ее генетической структуры в ряду поколений. В дальнейшем М.Л. Бланк и Ю.П. Алтухов с помощью компьютерного моделирования получили аналогичные результаты.

Начатые во Владивостоке работы по генетике природных и искусственно воспроизводимых популяций тихоокеанских лососей продолжились в Москве. Сотрудники выезжали на Сахалин, Камчатку и в другие регионы Дальнего Востока. Совместно с коллегами из ИБМ ДВО АН СССР проводились полевые работы по сбору материала, а на базе биостанций ИБМ ДВО АН СССР (“Сокол” на Сахалине и “Радуга” на Камчатке) был развернут анализ наследования полиморфизма изоферментных систем, особенностей пространственной и временной генетической структуры популяций на разных иерархических уровнях у кеты Oncorhynchus keta, горбуши O. gorbuscha и нерки O. nerka. Большое внимание уделялось влиянию искусственного воспроизводства, генетическим эффектам транслокаций икры между рыбоводными заводами и проявлениям естественного отбора в популяциях. Юрий Петрович (совместно с сотрудниками Сахалинрыбвода) разработал практические рекомендации для искусственного воспроизводства лососей на рыбоводных заводах с учетом структуры популяций и получил свое первое авторское свидетельство на изобретение.

С конца 1970-х гг. в лаборатории под руководством Ю.П. Алтухова были развернуты исследования полиморфизма белковых и иммуногенетических маркеров в популяциях человека. Был разработан оригинальный подход коценке темпов мутационного процесса на основе выявления редких электрофоретических вариантов белков в группах детей с различной патологией. Выявлена роль интегральных характеристик генотипа в формировании неспецифической устойчивости к заболеваниям и неблагоприятным факторам среды. Обнаружена связь гетерозиготности по моногенным маркерам с изменчивостью морфофизиологических признаков и приспособленностью. Сформулировано представление об оптимуме гетерозиготности и роли стабилизирующего отбора в поддержании генетического разнообразия, разработан популяционно-генетический подход к проблеме адаптивной нормы (Ю.П. Алтухов, О.Л. Курбатова, И.И. Сусков, Т.В. Малинина, Л.А. Животовский, Ю.Е. Дуброва, К.И. Афанасьев). По итогам этих работ были защищены кандидатские диссертации К.И. Афанасьевым и Ю.Е. Дубровой. Позднее на основе исследований адаптивного значения полиморфизма белков в популяциях человека Ю.Е. Дуброва защитил докторскую диссертацию. Изучение отбора против индуцированных мутаций аллозимных локусов у дрозофилы стало темой кандидатской диссертации аспиранта К. В. Крутовского (впоследствии сотрудника лаборатории.

В 1990-х и 2000-х гг. проводимые исследования генетико-демографических процессов позволили определить основные угрозы генетической безопасности населения России и возможные подходы к оптимизации генетико-демографической обстановки (Ю.П. Алтухов, О.Л. Курбатова и Е.Ю. Победоносцева). Позднее О.Л. Курбатова и др. установили, что миграция является одним из ведущих факторов популяционной динамики городского населения России. Заслуживает упоминания совместная работа Б.А. Калабушкина и О.Л. Курбатовой, в которой была выявлена связь между показателем снижения популяционной приспособленности – частотой врожденных пороков развития у детей и уровнем загрязнения почвы тяжелыми металлами в районах Москвы.

С 1980-х гг. Юрий Петрович с сотрудниками (К.В. Крутовский, аспиранты Н.И. Гафаров, С.А. Мальцев, Д.В. Политов, Ю.С. Белоконь, М.М. Белоконь, О.П. Малюченко) приступили к исследованию популяционной генетики новых экологически и экономически важных объектов – хвойных растений. С помощью аллозимного анализа было установлено, что в популяциях древесных растений, кажущихся непрерывными на больших пространствах ареалов, действуют те же механизмы, что в любых других популяциях животных и растений, то есть вместо неограниченной панмиксии существует система подразделенных популяций с определенной степенью изоляции. Были представлены данные в пользу адаптивной значимости части аллозимного полиморфизма елей и сосен. Со временем масштабы этих исследований существенно расширились как в отношении разнообразия видов хвойных и других древесных, так и геногеографии и динамики популяционно-генетических процессов. В последние годы существенно расширился и арсенал применяемых для анализа лесных популяций молекулярно-генетических и геномных технологий нового поколения.

Представления о важной роли естественного отбора в формировании генетической структуры популяций человека и природных популяций животных и растений во многом благодаря работам лаборатории Ю.П. Алтухова прочно заняли свое место в научных публикациях по популяционной генетике различных видов. Ряд работ, в том числе по человеку, лососевым рыбам, хвойным, посвящены обнаружению роли отбора в поддержании генетического полиморфизма в популяциях и разработке конкретных подходов к выявлению отбора. Первыми в этом ряду были исследования популяционной системы нерки оз. Азабачье. Эффекты отбора, варьирующего по направлению на разных стадиях онтогенеза, в дальнейшем были открыты у горбуши и подробно исследованы в нескольких поколениях (Ю.П. Алтухов, Е.А. Салменкова, В.Т. Омельченко, Б.А. Калабушкин и др.). По инициативе и под руководством Юрия Петровича большое число работ лаборатории были посвящены выявлению связей моногенных и полигенных, как правило, адаптивно нагруженных признаков в популяциях. В 1995 г. Ю.П. Алтухову совместно с Л.А. Животовским и О.Л. Курбатовой за цикл работ по стабилизирующему отбору и сопряженной изменчивости моногенных и полигенных признаков в популяциях Российской академией наук была присуждена премия им. И.И. Шмальгаузена.

Начиная с аспирантской работы Б.А. Абдуллаева на сортах хлопчатника, для стабилизации сортов путем поддержания внутрисортового генетического разнообразия в лаборатории под руководством Ю. П. Алтухова был разработан и апробированметод «модальной селекции», сочетающий умеренный направленный отбор по признакам продуктивности со стабилизирующим отбором по адаптивно-значимым признакам. Статистические подходы к реализации предложенного метода селекции были развиты совместно с Л.А. Животовским. Впоследствии этот метод оказался эффективным в поддержании породных групп каракульских овец (Н.А. Сарсенбаев), а также селекции и семеноводстве подсолнечника (А.И. Гундаев) и томатов (В.А. Жидкова). По этим разработкам были получены авторские свидетельства и патенты на способ селекции и семеноводства. Получили дальнейшее развитие исследования хлопчатника (Х.Саидов, В.В. Гулин). С приходом в лабораторию И.Г. Моисеевой началось изучение генетического разнообразия пород кур с использованием генетико-биохимических методов. Ввиду катастрофической ситуации с естественным воспроизводством осетровых рыб на Каспии был начат генетический мониторинг искусственного размножения русского и сибирского осетров, севрюги, белуги, стерляди; появилась серия публикаций по этой тематике (Г.Д. Рябова и др.).

В 1994 г. сотрудники лаборатории приняли участие в беспрецедентной по масштабу международной научной экспедиции по Северному морскому пути “Экология тундры–94”, финансируемой Шведской академией наук, совместно с учеными из Швеции и других стран. В экспедиции от лаборатории участвовали Д.В. Политов, К.И. Афанасьев, Т.В. Малинина, А.А. Махров, В.Б. Фёдоров. Экспедиция, базировавшаяся на научно-исследовательском судне “Академик Федоров”, прошла за одну навигацию от Санкт-Петербурга до Чаунской губы Восточно-Сибирского моря и обратно, сделав более 20 вертолетных высадок на материк. Это положило начало изучению новых групп объектов в лаборатории – сиговых рыб и арктических гольцов комплекса Salvelinus alpinus. Позже было проведено более 20 экспедиций по сбору материала по сиговым (сем. Coregonidae) – этой важной модельной и ресурсной группе рыб, получено несколько исследовательских грантов, разработаны аллозимные, мтДНК и микросателлитные маркеры, проанализирована их изменчивость в более чем 100 выборках сигов, муксуна, ряпушек, пеляди, чира, арктического омуля, байкальского омуля и других видов (Д.В. Политов, Н.Ю. Гордон, С.Н. Балдина, В.В. Соколов). В фокусе этих исследований – механизмы формо- и видообразования, в том числе роль межвидовой гибридизации и интрогрессии, симпатрического видообразования, неконгруэнтности морфологических и молекулярных филогенетических реконструкций. В тот же период были выполнены работы по генетическим взаимоотношениям среди нескольких видов (форм) гольцов рода Salvelinus со спорным таксономическим статусом в условиях аллопатричного и симпатричного обитания (Е.А. Салменкова с сотрудниками ИБМ ДВНЦ РАН В.Т. Омельченко и БПИ ДВО РАН Ю.Н. Журавлевым, С.В. Шедько). Н.В. Гордеева участвовала в проведении филогеографического анализа арктического гольца Забайкалья (совместно с С.С. Алексеевым и др. сотрудниками ИБР РАН). Проведено обширное геногеографическое исследование дальневосточных гольцов – мальмы, кунджи (Н.В. Гордеева, Е.А. Салменкова). Н.В. Гордеевой изучалась филогеография, изоляция и миграция у бати- и мезопелагических рыб Южной Атлантики. Исследования популяционно-генетических процессов у акклиматизированных видов рыб – тихоокеанской горбуши, вселенной на Европейский Север, и дальневосточного пиленгаса, вселенного в бассейн Азовского моря, – осуществили Н.В. Гордеева и Е.А. Салменкова.

Е.А. Салменкова, Д.В. Политов, О.Л. Курбатова, Е.Ю. Победоносцева, Б.А. Калабушкин как соавторы участвовали вместе с другими сотрудниками ИОГен РАН в написании монографии “Динамика популяционных генофондов при антропогенных воздействиях” (2004 г., дополнительный тираж в 2005 г.). Она была подготовлена по инициативе, под редакцией и при непосредственном авторском участии Ю. П. Алтухова.

Начиная с конца 1990-х гг. Ю.П. Алтуховым и сотрудниками публикуется цикл работ, посвященных анализу связей популяционного генетического разнообразия (аллозимной гетерозиготности) со скоростью роста, полового созревания и продолжительностью жизни. Эти работы были последним крупным исследованием Юрия Петровича. В октябре 2006 г. после тяжелой болезни он ушёл из жизни. Один из авторов этой статьи (Д.В. Политов) – ученик и сотрудник Ю.П. стал сначала и.о., а затем заведующим лабораторией, защитив докторскую диссертацию на тему “Генетика популяций и эволюционные взаимоотношения видов сосновых (сем. Pinaceae) Северной Евразии” (2007).

В развитие этих работ и в результате новых научных контактов в число объектов лаборатории вошли хищные птицы, такие как крупные сокола (М.М. Белоконь, Ю.С. Белоконь, А.В. Нечаева), белоплечий орлан и орлан-белохвост (М.М. Белоконь, Ю.С. Белоконь), пеночки, соловьи и другие воробьинообразные птицы, а также ежи и землеройки (М.М. Белоконь, Ю.С. Белоконь в сотрудничестве с коллегами, аспирантами и студентами кафедры зоологии позвоночных биологического факультета МГУ). Активно изучается генетическая структура природных популяций и искусственно разводимых группировок журавлей: красавки, стерха, серого, даурского и японского журавлей (Е.А. Мудрик, Д.В. Политов, П.А. Казимиров в сотрудничестве с коллегами из Окского заповедника, ИПЭЭ РАН и др. организаций). Ведутся работы по анализу генетической структуры и филогеографии обыкновенной белки (М.М. Белоконь, Ю.С. Белоконь).

С 2007 г. в лаборатории начались исследования генетической структуры популяций и филогеографии волка, которые были продолжены в последующие годы (М.С. Талала, П.А. Казимиров, А.В. Нечаева, О.М. Рябинина) под руководством Д.В. Политова. Исследуются паттерны географической изменчивости и факторы дифференциации и интеграции генофондов псовых рода Canis (волк, шакал, домашняя собака, спонтанные и искусственные гибриды диких представителей псовых с собакой, включая межвидовой гибрид ненецкой оленегонной лайки и обыкновенного шакала - шалайки).

Новый импульс популяционно-генетическим и геномным исследованиям хвойных дало возвращение в лабораторию популяционной генетики в 2013 г. К.В. Крутовского. Выполняются и планируются новые исследования генетической структуры популяций ели, сибирской кедровой сосны и других видов хвойных с помощью традиционных и современных маркеров, функциональных генов и полногеномных данных. В сотрудничестве с Пущинским филиалом Института биоорганической химии РАН разработаны тест-системы для молекулярно-генетической идентификации индивидуальных генотипов осины, березы и ивы на основе микросателлитных локусов. Активно изучается генетика популяций и филогения спирей (род Spiraea) – нового объекта лаборатории из покрытосеменных растений (Т.А. Полякова, А.В. Шатохина). В частности, проведён филогенетический анализ различных групп спирей по ряду молекулярно-генетических маркеров, выявлены новые гибридные формы и подтверждена гибридная природы некоторых ранее описанных видов.

В последнее время сотрудниками лаборатории осваиваются новые современные методы генетического анализа популяций, как лабораторные, включая полногеномные подходы, так и методы анализа данных (филогенетические, филогеографические, статистические и биоинформационные). Продолжается пополнение коллекций биоматериала по различным таксонам животных и растений, совершенствуются методы сбора и хранения образцов, выделения ДНК.
Сотрудники лаборатории регулярно участвуют в качестве приглашённых, пленарных и секционных докладчиков, модераторов секций, членов, сопредседателей и председателей программных комитетов в ведущих научных конференциях, конгрессах, съездах и симпозиумах, рабочих совещаниях и семинарах, научных школах для молодёжи.

За 50-летний период работы лаборатории популяционной генетики ИОГен РАН было опубликовано 11 монографий, несколько сотен научных статей. Монография Ю.П. Алтухова “Генетические процессы в популяциях” выдержала три отечественных и два зарубежных (Великобритания, Германия) издания. Книга Ю.П. Алтухова, Е.А. Салменковой и В.Т. Омельченко “Популяционная генетика лососевых рыб” (1997) в переводе на английский язык также была издана в Великобритании (2000). Под руководством Ю.П. Алтухова защищено около 40 кандидатских и 10 докторских диссертаций. В 1996 г. Ю.П. Алтухову совместно с Ю.Г. Рычковым, Л.А. Животовским, Л.И. Корочкиным, А.А. Созиновым, Е.А. Салменковой, О.Л. Серовым, Н.П. Мертвецовым была присуждена Государственная премия РФ в области науки и техники за цикл работ “Наследственное биохимическое разнообразие, его роль в эволюции и индивидуальном развитии”.

Сотрудники лаборатории выполняли и выполняют в качестве руководителей и исполнителей государственные задания, исследования в рамках программы фундаментальных исследований Президиума РАН («Динамика генофондов», «Биоразнообразие», «Эволюция») и Отделения общей биологии РАН «Биологические ресурсы», гранты РФФИ, РНФ, научно-исследовательские работы в рамках госконтрактов Минобрнауки, Рослесхоза, Программы Союзного государства “ДНК-идентификация”, многочисленных договоров о НИР и НИОКР с другими научными и производственными организациями. За годы после ухода из жизни Юрия Петровича (2006) состоялись защиты шести кандидатских (М.М. Белоконь, С.Н. Балдина, Ф.Ф. Москалейчик, Е.А. Тётушкин, А.С. Грачёва, Ю.С. Белоконь) и двух докторских диссертаций (Д.В. Политов, О.А. Курбатова). На базе лаборатории выполнялись более трёх десятков бакалаврских и магистерских дипломов (различные кафедры биологического, географического и физического факультетов МГУ им. М.В. Ломоносова, РГАУ-МСХА, МФТИ и др.). Научная деятельность лаборатории популяционной генетики, основанной Ю.П. Алтуховым, руководимой им на протяжении более трех десятилетий и ныне носящей его имя, базируется на его идеях, подходах, методологии и продолжает их дальнейшее развитие, привлекая новые биологические объекты изучения и используя современные молекулярные и аналитические методы исследования. О прогрессе и перспективах этой области науки свидетельствуют привлекшие большое внимание специалистов юбилейные научные конференции по генетике популяций, организованные нашей лабораторией в связи с 75-летием (в 2011 г.), 80-летием (в 2017 г.) и 85-летием (2022) со дня рождения Юрия Петровича Алтухова. Обновляемый список основных публикаций лаборатории размещен на сайте confpopgen.ru. Краткая биография и путь в науке организатора лаборатории популяционной генетики представлены в брошюре “Юрий Петрович Алтухов” (М.: Акварель, 2021), опубликованной в рамках проекта “Жизнь замечательных людей ИОГен им. Н.И. Вавилова РАН”.

Лаборатория популяционной генетики, которой присвоено имя академика Юрия Петровича Алтухова, продолжает оставаться в авангарде фундаментальных и прикладных исследований в области популяционной генетики и геномики. Прикладным и фундаментальные исследованиям в области генетики природных и искусственных популяций животных, растений и человека являются основой генетической, экологической, продовольственной безопасность страны. Генетика популяций редких и охраняемых видов также составляет базис для важнейшей области современной науки – природоохранной генетики.