Рутинная исследовательская работа никогда не казалась ему скучным и изнурительным делом. Он успел изучить «только» 350 сортов овса и 650 – пшеницы, а также пережил «роман с персидской пшеницей», когда в 1916 г. военное ведомство отправило его в Иран для выяснения причин массового отравления русских солдат хлебом. Вопрос этот Вавилов разрешил моментально, установив, что пшеница сильно засорена ядовитым плевелом. На этом официальная миссия ученого завершилась, и оставшееся время он использовал для исследования Ирана, Памира и Персии, пытаясь найти родину персидской пшеницы. Одновременно ученый искал формы и сорта с полезными для человека свойствами – рожь с крупными колосьями и зерном, пшеницу, которую не поражают болезни. Из поездки Вавилов привез множество растений, пополнивших его и без того уже большую коллекцию, и абсолютное убеждение в «поразительной концентрации богатств разновидностей пшеницы по мере приближения к древним очагам земледельческой культуры». Это стало первым шагом к исследованиям растительных ресурсов планеты. Здесь Вавилов был первооткрывателем, потому что до него никто целенаправленно этим вопросом не занимался. Ему хотелось продолжить свои исследования в Афганистане, Африке, Абиссинии, Судане, но война, а вслед за ней революция надолго отодвинули задуманные экспедиции.
В 1917 г. профессор Вавилов переехал в Саратов на должность рядового преподавателя сельскохозяйственных курсов (спустя год преобразованных в институт). На его лекции ломились не только студенты, но и научные работники смежных кафедр, агрономы, сотрудники селекционной станции. Именно здесь на кафедре частного земледелия и генетики зародилась школа, повернувшая в новое русло растениеводческую науку. И когда Вавилову предложили место помощника заведующего Отделом прикладной ботаники в Петрограде, он далеко не сразу решился оторваться от научных исследований. «У меня тьма своих дел: иммунитет, гибриды и некоторые ботанико-географические работы… Боюсь, я слишком свободолюбив в распределении своего времени». О его режиме работы ходили легенды, и вавиловская фраза, произносимая чаще всего после полуночи: «Жизнь коротка… Завтра в четыре утра…» – никогда не вызывала у подчиненных недовольства. Ведь профессор на опытном поле пахал, сеял, жал и вязал снопы наравне с лаборантами.
Но такой стиль жизни совершенно не устраивал его супругу. Брак не спасло даже рождение сына Олега. У Николая Ивановича появилась новая семья. Тихая, хрупкая, очень женственная студентка Леночка Барулина, которую профессор всегда именовал Еленой Ивановной, превратилась в преданного делу ученого и до конца дней стала для него верной женой, помощницей и подругой.