ПАТИКАІнститут створено в 2017 р. на базі проблемних наукових, науково-дослідних (НД) і навчально-науково-виробничих (ННВ) лабораторій факультету захисту рослин, біотехнологій та екології з метою розвитку та координації фундаментальних і прикладних досліджень у галузі природничих наук, реалізації традиційно успішних освітніх та науково-дослідних пріоритетних напрямів розвитку науки і техніки, створення і впровадження інноваційної, конкурентоспроможної науково-технічної продукції, формування банку даних завершених розробок, проведення науково-практичних заходів, забезпечення високого рівня підготовки наукових кадрів. Очолює інститут д.с.-г.н., проф. Т. І. Патика.
До структури інституту входять: ННВЛ екологічної експертизи та паспортизації територій і підприємств; проблемна НДЛ мікології і фітопатології; ННВЛ «Міцелій»; міжкафедральна ННВЛ «Дослідне поле»; ННЛ біометоду захисту рослин; ННВ підрозділ «Інформаційно-консультаційний центр «Трихограма»; ННВЛ моніторингу пестицидів у технологіях захисту рослин; ННВЛ генетичних ресурсів, інтродукції та селекції нетрадиційних плодових та декоративних культур; ННВЛ фітовірусології та біотехнології; ННЛ біосенсорики; ННЛ біоконверсій в АПК; колегіальний дорадчий орган управління науковою діяльністю — комісія з наукової екологічної експертизи об’єктів.
При інституті функціонують 2 спеціалізовані вчені ради із захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня доктора (кандидата) наук за спеціальностями: 03.00.20 «Біотехнологія (сільськогосподарські науки)»; 03.00.16 «Екологія (сільськогосподарські науки)»; 03.00.12 «Фізіологія рослин (сільськогосподарські науки)»; 06.01.11 «Фітопатологія (біологічні, сільськогосподарські науки)»; 06.00.10 «Ентомологія (сільськогосподарські науки)».
У 2017 р. спільно з НДІ рослинництва та ґрунтознавства розпочала свою роботу спеціалізована вчена рада із захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня доктора (кандидата) наук за спеціальністю 03.00.07 «Мікробіологія».
НДІ уклав міжнародні договори з такими країнами: Німеччина, Італія, Франція, Естонія, Латвія, Швеція, Норвегія, Японія, Туреччина, Азербайджан, Казахстан, Угорщина, Молдова. Підписано Mevlana Exchange Programme Pronocol.
Студентів ОКР «Бакалавр» і «Магістр» активно залучають до виконання науково-дослідних робіт. При інституті функціонує Рада молодих вчених, які отримують стипендії Кабінету Міністрів України, Верховної Ради України, гранти Президента України. Функціонують 11 студентських наукових гуртків, у роботі яких беруть участь понад 60 студентів. Щорічно проводять міжнародні, всеукраїнські форуми, науково-практичні конференції, семінари, круглі столи, конкурси студентських наукових робіт, фестивалі науки.
За вагомий внесок у розвиток аграрного сектору України розробки вчених інституту відзначено золотими медалями «АГРО 2012–2017», серед яких: інноваційна розробка за пріоритетним напрямом «Біотехнологія — біопрепарат «Екстракон», що успішно впроваджується в навчально-дослідних господарствах і відокремлених підрозділах університету («Агрономічна дослідна станція», «Великоснітинське НДГ ім. О. В. Музиченка», «Ворзель», «Ніжинський агротехнічний інститут», «Немішаївський агротехнічний коледж»).
Почесне звання «Заслужений діяч науки і техніки України» отримали проф., акад. НААН М. М. Кирик, проф. М. Ф. Стародуб; звання члена-кореспондента НААН присвоєно професорам М. М. Долі та М. В. Патиці; державну нагороду Президента України — орден «За заслуги» III ступеня отримав проф., чл.-к. НАН України І. П. Григорюк. Лауреатами Державної премії України в галузі науки і техніки є професори І. П. Григорюк та М. В. Патика.
Державним фондом фундаментальних досліджень України відзначено грантові роботи докторів наук (2 гранти Президента України для здійснення наукових досліджень за 2016 і 2017 рр., проф. М. В. Патика), а також для молодих учених (к.с.-г.н. О. Ю. Колодяжний).
Формується сучасна наукова школа, де успішні молоді вчені мають можливість сповна реалізувати свої ідеї. З 2017 р. науковці НДІ входять до складу всеукраїнської громадської організації спеціалістів України, які працюють у галузі мікробіології, вірусології та суміжних галузях (Товариство мікробіологів України ім. С. М. Виноградського).
Студенти-дослідники здійснюють передпосівну обробку насіннєвого матеріалу
Наукова робота студентів у навчально-науковій лабораторії фітовірусології та біотехнології