Vavilov's law of homologous series states that related species exhibit parallel variation.En 1920, Nikolaï Vavilov, en étudiant des collections de céréales du monde entier, formula la loi des séries homologues dans la variabilité héréditaire. L'idée est simple : les espèces et les genres génétiquement proches présentent des séries similaires de caractères héréditaires. Comme les éléments forment un tableau périodique en chimie, les caractères en biologie se répètent avec une telle régularité que, connaissant la série de formes pour une espèce, on peut prévoir l'existence de formes parallèles chez d'autres espèces et genres. Plus la parenté est étroite, plus la similitude est complète. Par exemple, le blé tendre présente des formes à épis barbus, non barbus, rouges, blancs, violets — et l'on retrouve les mêmes variations chez le blé dur et le seigle. Ce n'est pas un hasard, mais la manifestation de programmes génétiques communs hérités d'un ancêtre.
Nikolaï Vavilov formula la loi en 1920 lors du IIIe Congrès panrusse des sélectionneurs à Saratov, en s'appuyant sur l'analyse d'une vaste collection de plantes cultivées rassemblée lors d'expéditions sur les cinq continents. Il remarqua que chez les espèces apparentées de céréales, les mêmes variations se répètent — pilosité des barbes, couleur de l'épi, forme du grain. Plus tard, la loi fut confirmée sur un vaste matériel, y compris des espèces sauvages, et reçut une reconnaissance mondiale. Vavilov développa les idées de variabilité homologue, anticipant les conceptions modernes des gènes homéotiques et de la conservation évolutive des programmes génétiques. Son travail jeta les bases de la sélection scientifique et de la conservation des ressources génétiques végétales.
La loi est appliquée en sélection pour prédire et rechercher de nouveaux allèles (variants de gènes) présentant des caractères d'intérêt agronomique. Par exemple, sachant qu'il existe des formes naines chez le blé, les sélectionneurs cherchèrent et trouvèrent des mutations analogues chez le riz, ce qui conduisit à la « révolution verte ». Les limites d'applicabilité sont restreintes par le degré de parenté génétique : chez les espèces éloignées, le parallélisme peut être rompu en raison des différences accumulées dans les génomes. La loi fonctionne au niveau des genres et des familles, mais ne prédit pas les caractères issus d'événements évolutifs uniques.
Grâce à cette loi, les sélectionneurs prédisent quelles mutations utiles n'ont pas encore été découvertes chez les plantes cultivées et les recherchent délibérément chez leurs parents sauvages — par exemple, des formes résistantes à la sécheresse ou aux maladies.
Vavilov prédit l'existence d'une forme de seigle sans ligule (sans languette) en s'appuyant sur sa loi — et quelques années plus tard, on la trouva effectivement en Afghanistan. C'était comme s'il avait entrevu l'avenir de l'évolution.
