В 1956 г. в структуре ЦБС организована группа защиты растений, сотрудники которой проводили фитопатологический надзор за состоянием коллекций растений, осуществляли практические мероприятия по защите растений, карантинный досмотр поступающих извне растений. В конце 60-х гг. сотрудниками группы (Н.А.Панько, Н.Л.Лосинская, Н.М.Курцер, А.К.Николаевич) под руководством кандидата сельскохозяйственных наук Софии Владимировны Горленко началась разработка темы «Изучение вредителей и болезней луковичных и клубнелуковичных культур и разработка мер борьбы с ними», в результате выполнения которой был выявлен видовой состав патогенной флоры и вредной фауны указанных культур, распространенность и биологические особенности важнейших видов в условиях БССР. В 1975 г. С.В.Горленко защитила диссертацию на соискание степени доктора биологических наук по теме «Формирование микофлоры интродуцированных растений», а в 1976 г. была утверждена на должность заведующей лабораторией защиты растений, которая была реорганизована из группы защиты растений решением Ученого Совета ЦБС АН БССР от 13.01.1976 г. В эти годы в лаборатории плодотворно работали Н.А.Панько, кандидат биологических наук Т.Р.Иоаннисиани, В.С.Кобзарова, Л.Е.Сидорович, Н.С.Савенкова. В 80-е гг. в лабораторию приходят кандидаты наук Л.И.Линник и В.А.Тимофеева, а также молодые специалисты Н.В.Войнило, Н.Г.Дишук, Н.А.Подобная, А.И.Блинцов, С.В.Буга, С.О.Стахович. Активно развивались исследования по одному из важнейших научных направлений в ботанических садах – изучению особенностей формирования видового состава патогенов и вредителей в процессе интродукции декоративных растений, разработке мер борьбы с ними. Эти исследования тесным образом связаны с интродукцией, акклиматизацией растений и является неотъемлемой частью интродукционного процесса. В 1983 г. в ЦБС в состав лаборатории в качестве структурного подразделения был введен «Интродукционно-карантинный питомник» (ИКП), построенный по инициативе академика Н.В.Смольского. Деятельность питомника была согласована с Государственной инспекцией по карантину растений и специальному разрешению Минсельхоза СССР, питомник был включен в систему Союзкарантина СССР. Под руководством кандидата сельскохозяйственных наук В.А.Тимофеевой сотрудниками ИКП (И.Е.Ботяновский, С.О.Стахович, В.К.Бизюк, Н.А.Конопацкая, Т.И.Гиро) проводилась проверка на скрытую зараженность карантинными объектами посадочного материала декоративных растений, поступающего в ЦБС, а также ботанические сады СССР. С 1985 г. в лаборатории были развернуты биотехнологические исследования по микроклональному размножению бегонии, антуриума, орхидей. Выполнялись тематики по заданию Госкомитета по науке и технологиям СССР по наработке сырья лекарственных растений биотехнологическими методами. С расширением работ по интродукции новых декоративных, лекарственных, кормовых, ягодных растений и плантационному выращиванию некоторых из них возникла необходимость изучения патогенов и фитофагов этих культур, а также разработка мероприятий по защите растений от наиболее вредоносных видов. Изучению грибных болезней растений и разработке мер борьбы с ними посвятили свой научный интерес д.б.н. С.В.Горленко, научные сотрудники В.С.Кобзарова, Л.И.Линник, Н.Г.Дишук, Н.А.Подобная, Ю.Л.Смоляк. Плодотворно работала группа вирусологов: научные сотрудники Н.С.Савенкова, Н.В.Войнило, инженеры Л.Е.Горяева, Л.А.Камышев. Проводились исследования по изучению возбудителей бактериальных болезней растений: Л.Е.Сидорович, В.С.Голубева. В группе энтомологов работали Н.А.Панько, которая долгие годы была заместителем заведующей лаборатории, Т.Г.Иоаннисиани, А.И.Блинцов, С.В.Буга, С.В.Коровченко. Изучался видовой состав вредителей декоративных растений, кормовых, лекарственных, ягодных культур. По результатам проведенных научных исследований были защищены кандидатские диссертации (Н.А.Подобная, Н.Г.Дишук, Н.С.Савенкова, Л.Е.Сидорович, А.И.Блинцов, С.В.Буга, Н.В.Войнило), докторская диссертация (Ю.Л.Смоляк). Сотрудники лаборатории постоянно осуществляют мониторинг фитосанитарного состояния коллекционных фондов и насаждений ЦБС, выявляя заболевания и поражения растений вредителями на самых ранних этапах, назначают и осуществляют мероприятия по защите. Долгие годы это направление курировали А.К.Николаевич, С.О.Стахович и др. С 1993 г. под руководством заведующей лабораторией В.А.Тимофеевой проводились исследования по выявлению закономерностей формирования структуры популяций патогенов и вредителей интродуцированных растений в зелёных насаждениях Беларуси, разработке интегрированной системы защиты растений от болезней и вредителей, выполнялись хоздоговорные работы по регистрационным испытаниям эффективности пестицидов и удобрений. Под руководством ведущего научного сотрудника Н.Г.Дишук началась разработка темы по выявлению видового состава возбудителей болезней и вредителей сеянцев и саженцев лесных пород в питомниках, лесных культур и молодняков, по разработке мероприятий по защите их от наиболее вредоносных болезней и вредителей. В лабораторию приходят работать молодые специалисты: Л.А.Головченко, С.В.Румянцев, А.В.Цинкевич, И.В.Ярук, И.И.Бутко, А.В.Белазарович, А.Л.Демидова, С.Н.Лисица, С.К.Бакей. Ведутся исследования по научному обоснованию систем мероприятий по оптимизации фитосанитарной обстановки в фитоценозах декоративных растений; изучаются болезни и вредители цветочных культур, выращиваемых методом малообъемной гидропоники; начинаются исследования по оценке риска инвазий интродуцированных растений, патогенов и вредителей в растительные сообщества различных регионов республики и др. В 2014 г. Л.А.Головченко защищает кандидатскую диссертацию, в 2015 г. избирается на должность заведующей лабораторией. В 2015 г. в лабораторию переходит ведущий научный сотрудник к.б.н. М.М.Мотыль, с приходом которого начинается новое направление исследований, связанное с изучением видового состава инвазивных видов растений и разработке мероприятий по борьбе с ними в городских насаждениях.
