Начатые Цициным в 1927 г. работы по отдаленной гибридизации пшеницы с пыреем были продолжены в 1932–1938 гг. в Омске, а затем в Подмосковье – в Немчиновке и в Снегирях, где они успешно продолжались до последних дней жизни ученого. В результате упорного труда Цицин с сотрудниками впервые получили гибриды между основными видами пшеницы и тремя видами пырея (а также с одной из сибирских разновидностей пырея полевого). В последующие годы ученый создал среднеранние (с более коротким периодом вегетации) сорта пшенично-пырейных гибридов, отличающиеся высокой урожайностью и комплексом других хозяйственно ценных признаков. Одновременно были созданы и новые разновидности пшеницы, имеющие ветвистое строение колоса. До этого в природе существовали лишь формы яровой твердой ветвистой пшеницы. Ученому удалось создать разновидности озимой мягкой ветвистой пшеницы, то есть формы, которых раньше в природе вообще не было. Одними из пионерских работ Цицина стали опыты по созданию многозерных форм пшеницы, обладающих особенно высокой продуктивностью. В недавнем прошлом все сорта пшеницы имели в колосьях колоски с одним или двумя зернами. В современных сортах пшеницы число цветков в колосках равняется пяти, а число зерен не превышает четырех. На основе отдаленной гибридизации культурной пшеницы с дикими злаковыми растениями Цицину удалось впервые в мировой практике создать гибридные формы пшеницы, в колосках которых число цветков достигает девяти, а число зерен – шести-восьми, что приводит к значительному поднятию урожайности.
Из сортов, созданных ученым в последние годы жизни, следует отметить промежуточные константные (устойчивые в потомстве) формы пшеницы, обладающие повышенным содержанием белка и конкурирующие по урожайности с лучшими стандартами этой культуры. Зная о таком свойстве пырея, как многолетность, Цицин впервые в истории селекционной и генетической науки создал совершенно новый вид пшеничного растения, представляющий большое научное и практическое значение, – многолетнюю пшеницу, названную им Triticum agropynotriticum. Большое практическое значение имели также работы Цицина по созданию высокоурожайных устойчивых к полеганию сортов и форм с укороченной и заполненной соломиной. Обычно сорта мягкой пшеницы имеют полую соломину, а у полученных им гибридов на всем протяжении стебля она была заполнена паренхимой, что придавало растениям большую стойкость к полеганию.
Ученый и его сотрудники успешно использовали в селекции полиплоидные формы растений (содержащие в клетках несколько наборов хромосом). Был, в частности, создан тетраплоидный (с четырьмя наборами хромосом в соматических клетках) сорт озимой ржи «старт», который обладал высокой зимостойкостью и продуктивностью. Особенно интересны работы Цицина и его учеников по гибридизации пшеницы, ржи и ячменя с элимусами (гигантским, песчаным и мягким). На основе 29 комбинаций скрещивания мягкой и твердой пшеницы с тремя видами элимуса было получено семь поколений пшенично-элимусовых гибридов. В 1968–1969 гг. в процессе гибридизации пшеницы с элимусом мягким впервые были выделены высокопродуктивные константные 42-хромосомные гибриды. Они отличались крупным колосом и зерном, содержали свыше 20% белка и более 40% клейковины.
