Всё это будет впереди, а пока Николай Иванович набирался теоретических и практических знаний, опыта исследовательской работы и испытывал сам себя, выясняя собственные возможности, как учёного.

Следует заметить, что авторитет студента-старшекурсника Вавилова среди преподавателей сельскохозяйственного института был необычайно высок. Совсем ещё юнец, Николай, благодаря своей эрудиции, работоспособности и целеустремлённости, производил очень благоприятное впечатление. Профессор Прянишников знал – если что-то поручить Вавилову, результаты можно не проверять – всё будет сделано как нельзя точно.

Весной 1911 года Вавилов окончил институт и получил диплом. Его дипломной работой стала монография о голых слизнях, опасных сельскохозяйственных вредителях, у которых нет естественных врагов. Очень немногие животные отваживаются попробовать этого моллюска из-за горькой слизи, выделяемой кожей этого животного.

И тут проявилось ещё одно примечательное качество Вавилова, которое скажется на его изысканиях. Он всегда уделял особое внимание сельскохозяйственной практике. И «чистой теории» предпочитал исследования, которые давали ощутимый практический эффект. Николай Иванович не отрицал значения теоретических изысканий, напротив, он их всячески приветствовал. Самое убедительное доказательство – созданный им институт генетики. Однако, сам при этом старался работать над темами, которые могли дать результаты если ни сегодня, то в обозримом будущем.

Блистательно защитив диплом, Вавилов получил предложение остаться при институте, чтобы стать профессором кафедры частного земледелия. Это была инициатива Дмитрия Николаевича Прянишникова, который не пожелал расставаться с талантливым учеником.

К тому времени уже определились научные интересы Вавилова. Он увлёкся темой иммунитета растений к паразитам – феномену, позволяющему культурным растениям противостоять распространённым болезням и вредителям. Выяснить механизм иммунитета и условия, в которых он проявляется, задача крайне важная и невероятно сложная.

И сразу навалилась работа. Для подготовки к профессорскому званию молодого преподавателя ботаники Николая Вавилова прикомандировали к Селекционной станции Московского сельскохозяйственного института, которую возглавлял Дионисий Леопольдович Рудзинский. Вавилову выделили участок на опытном поле и в теплице, где он начал свои эксперименты по исследованию устойчивости культурных растений (зерновых, прежде всего, пшеницы) к заражению паразитическими грибами.

То, что эффект иммунитета был налицо, сомнений не взывало. На делянке Вавилова были злаки, которых не брал ни один грибок. И были растения, которые моментально поражались спорами грибов, быстро деградировали и погибали. Необходимо было выяснить действующие закономерности, чтобы в будущем обезопасить сельскохозяйственные культуры от подобной напасти (а она в те времена была очень серьёзной).

Параллельно началась и преподавательская деятельность Вавилова. Он работал на уже «родной» кафедре частного земледелия рядом с профессором Прянишниковым. И в то же время преподавал ботанику на Голицынских высших женских сельскохозяйственных курсах.

В конце 1911 года Вавилов на один зимний сезон переехал в Петербург. Здесь он по направлению своего института прошёл стажировку в Бюро прикладной ботаники и селекции у Роберта Эдуардовича Регеля. А в начале 1912 года перешёл в Бюро по микологии и фитопатологии к Артуру Артуровичу Ячевскому, где и завершил свою профессорскую стажировку.

Екатерину Николаевну Сахарову Николай Вавилов знал со студенческих лет. Сибирячка, происхождением из такой же купеческой семьи, как и Вавиловы, Катя Сахарова с детства мечтала стать агрономом. Поступила в Московский сельскохозяйственный институт, увидела Николая… Влюбилась? Нет, здесь было нечто иное. Они вместе учились, вместе после окончания предпоследнего курса отправились в Полтаву на практику. А мужем и женой стали в 1912 году – после возвращения Николая Ивановича из Петербурга…