Рассматривая иммунитет растений не как статическое, а как
динамическое, меняющееся с возрастом свойство, как процесс
филогенеза и взаимодействия с внешней средой и возбудителем болезни, М.С. Дунин указал на многообразные возможности влияния на уровень устойчивости растений. Опираясь на
труды выдающегося ученого в этой области Н.И. Вавилова, он
совместно с многочисленными учениками разработал методы
повышения болезнеустойчивости важнейших сельскохозяйственных культур (пшеницы, ржи, ячменя, льна, хлопчатника,
картофеля и др.). Значимость этой работы не потерялась и в
настоящее время, когда широко разрабатываются теоретические и практические вопросы индуцированной устойчивости
растений к инфекционным болезням. В этот наиболее плодотворный период деятельности М.С. Дунину за совокупность
опубликованных работ присваивают ученую степень доктора
сельскохозяйственных наук (1935 г.), а затем – ученое звание
профессора (1939 г.)
В 1937 г. появляется публикация широко известного в настоящее время капельного серологического метода диагностики вирусных болезней (метод ДунинаПоповой). Позднее, уже в период работы в Тимирязевской
академии, под руководством М.С. Дунина на Опытной станции
защиты растений было организовано массовое производство
диагностических сывороток, специфичных к важнейшим вирусам растений, для снабжения селекционно-семеноводческих учреждений и научных учреждений страны. Основы этого метода и поныне широко используются в практике, особенно при семеноводстве и размножении посадочного материала на
безвирусной основе.
После М.С. Дунина лабораторию возглавил Беляев Илья Михайлович в 1939 году. В этот период формируется отдел защиты растений, состоящий из двух лабораторий – защиты растений от вредителей и болезней и лаборатория иммунитета.