Установлено, что совместное воздействие сенсибилизаторов и лазерного излучения на растительные объекты может приводить к генетической изменчивости. При раздельном воздействии сенсибилизаторы и лазерное излучение мутагенной активностью не обладают. Предложены механизмы выявленного синергического эффекта. Хромофорные группировки молекул-сенсибилизаторов, имеющих высокую степень химического сродства к ДНК, выступают в качестве посредника между лазерным излучением и молекулой ДНК. Имея максимумы спектра поглощения на длинах волн, совпадающих с длинами волн излучения лазеров, молекулы сенсибилизатора являются акцепторами световой энергии. В зависимости от интенсивности лазерного излучения передача световой энергии с молекулы-сенсибилизатора на ДНК может происходить по радикальному или резонансному механизмам. Проведенные исследования позволили выработать рекомендации по компонованию эффективных пар сенсибилизатор - лазер для индуцирования генетической изменчивости у растений. Установлены критерии, по которым должен производиться отбор сенсибилизаторов и лазеров. Эксперименты показали, что скомпонованные пары сенсибилизатор - лазер обладают высокой мутагенной активностью по отношению к растениям. На молекулярном уровне при раздельном и совместном воздействиях сенсибилизаторов и лазеров на препараты ДНК резкое увеличение числа однонитевых и двунитевых разрывов ДНК было зафиксировано только в случаях сочетанного воздействия сенсибилизаторов и лазеров. На клеточном уровне при воздействии на меристемные клетки корешков кукурузы резкое возрастание числа хромосомных аберраций и изменение спектра аберраций было зафиксировано только в случае сочетанного действия сенсибилизаторов и лазерного излучения. При сочетанном воздействии сенсибилизаторов и лазерного излучения на проростки и пыльцу с последующим опылением было установлено наличие большой доли наследственно измененных форм растений кукурузы и льна во втором и третьем поколениях. Таким образом, проведенные на молекулярном, клеточном и организменном уровнях исследования подтверждают высокую мутагенную активность системы сенсибилизатор - лазер в результате проявления синергического эффекта, что указывает на потенциальную перспективу появления нового способа индуцированного мутагенеза - сенсибилизированного лазерного фотомутагенеза. Следует отметить, что полученные результаты могут иметь значение и для экологических исследований. Можно предположить возникновение таких ситуаций, когда биологически неактивные химические вещества при совместном действии с оптическими источниками будут создавать объемные пространственные области с долгоживущими радикалами, в которых будут проявляться неожиданные физиологические и мутагенные эффекты.