Приступив в 1921 г. по заданию Вавилова к анализу изменчивости близких видов семейства крестоцветных, Синская (1924) обнаружила огромный внутривидовой полиморфизм.
Эксперимептально изучая экологическую изменчивость видов и сочетая эту работу со сравнительными эколого-географическими наблюдениями в природе, она выявляет экотипы, соответствующие определенным климатическим районам (климатипы), у сурепицы (Brassica campesiris), у сарептской горчицы (Brassica juncea), у рыжика (Camelina) (Синская, 1928). Существование климатипов было обнаружено и у видов Vaccinium (Синская, Щеикова, 1928). Вместе с тем тщательный анализ различий в устройстве генеративных органов, архитектонике куста, величине листа и черешков в зависимости от географической широты места произрастания с последующей проверкой на константность выявил особенность: «широтные» климатипы черники, брусники, голубики соответствовали вертикальной экотипической зональности.
В 20-е годы в период работы с крестоцветными Синская выявила неизвестную ранее категорию экотипов, названную ею синэкотипами, или фитосоциальными экотипами. Синэкотипы характеризовались чертами приспособления к определенной растительной ассоциации (Синская, 1928, 1931).
Существование экотипа как структурной единицы вида и различных его категорий было подтверждено серией исследований сотрудников ВИРа, выполненных в 20—30-е годы под руководством Синской. З. Н. Жеребина (1931) выявила климатипы у костра безостого, В. Т. Красочкин и В. Узунов (1931) у свеклы, М. К. Рубашевская (1931) у дикой моркови, В. Б. Енкен (1932) у сои, А. И. Купцов (1932) у сафлора, М. К. Веселовская (1933) у мака. Синэкотипы уподобления и дифференциации у абиссинского кресс-салата обнаружила М. С. Щеикова (1932).
Обстоятельное исследование, показавшее существование еще одной — глубоководной — формы экотипов, было выполнено В. Н. Сукачевым (1935б). При выращивании ивы (Salix gmelini) из района Нижней Волги в условиях культуры в Ленинграде было отмечено, что здесь почки начинают распускаться на 1.5—2 мес позже, чем у форм ивы с рек Черехи, Шексны, Шелони. Выяснилось также, что этот признак передается при вегетативном размножении черенками и при размножении семенами. Эту форму, приспособленную к долгому стоянию на пойме полых вод, Сукачев назвал позднепойменным экотипом.