vstispСадоводство и виноградарствоHorticulture and viticulture0235-25912618-9003Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»10.31676/0235-2591-2025-2-5-12vstisp-1354Research ArticleБИОТЕХНОЛОГИЯBIOTECHNOLOGYРазработка метода эмбриокультуры для сохранения зародышей косточковых культур (Prunus L.) от различных комбинаций скрещиваний и популяций от свободного опыленияEmbryo culture for preserving stone fruit (Prunus L.) embryos of different cross combinations and free pollination populationshttps://orcid.org/0000-0001-7307-3217БъядовскийИ. А.BjadovskiyI. A.

Бъядовский И. А. – кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, отдел репродуктивной биотехнологии,  

4, ул. Загорьевская, Москва, 115598. 

Bjadovskiy I. A., PhD (Agric.), Senior Researcher, Laboratory of Reproductive Biotechnology, 

4, Zagorievskaya str., Moscow, 115598.

biakarachev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1399-3235ДолговС. В.DolgovS. V.

Долгов С. В. – доктор биологических наук, главный научный сотрудник, отдел репродуктивной биотехнологии;  главный научный сотрудник, 

4, ул. Загорьевская, Москва, 115598.

Dolgov S. V., Dr. Sci., Chief Researcher, Laboratory of Reproductive Biotechnology; Chief Researcher, 

4, Zagorievskaya str., Moscow, 115598.

https://orcid.org/0000-0002-6172-9597БурменкоЮ. В.BurmenkoJu. V.

Бурменко Ю. В. – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела селекции садовых культур, 

4, ул. Загорьевская, Москва, 115598.

Burmenko J. V., PhD (Biol.), Senior Researcher, Department of Horticultural Crops Breeding, 

4, Zagorievskaya str., Moscow, 115598.

Федеральный научный селекционно-технологический центр садоводства и питомниководстваРоссияFederal Horticultural Centеr for Breeding, Agrotechnology and NurseryRussian FederationФедеральный научный селекционно-технологический центр садоводства и питомниководства (Москва); Лаборатория экспрессионных систем и модификации генома растений, филиал Института биоорганической химии им. акад. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН (Пущино)РоссияFederal Horticultural Centеr for Breeding, Agrotechnology and Nursery (Moscow); Laboratory of Expression Systems and Plants Genome Modifi cation, Branch of Shemyakin and Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, RAS (Pushchino)Russian Federation20251005202502512Copyright © Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture», 20252025Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»https://www.sadivin.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.sadivin.com/jour/article/view/1354

Изучено влияние различных по минеральному составу питательных сред и регуляторов роста на приживаемость зародышей косточковых культур (Prunus L.) при изоляции в культуру in vitro. Исследования проводились в 2022-2023 гг., в первый год на 364 инициальных эксплантах, во второй – на 380. Изоляция зародышей от различных комбинаций скрещиваний (слива домашняя, алыча, абрикос и терн) и популяций свободного опыления проводилась в III декаде июня – II декаде июля. В исследовании использовались 4 модифицированные питательные среды: Мурасиге-Скуга (MC) (75 % от полного содержания макроэлементов) с добавлением: 1 – 0,5 мг/л форхлорфенурон (CPPU), 2 – 0,5 мг/л индолилмаслянная (ИМК) + 0,5 мг/л индолилуксусная кислоты (ИУК); Кворина-Лепуавра (QL) с добавлением: 3 – 0,5 мг/л CPPU, 4 – 0,75 мг/л ИМК + 0,75 мг/л ИУК. Установлено, что для сохранения зародышей внутривидовых и межвидовых гибридов косточковых культур возможно применение как MC с разбавленной минеральной частью макроэлементов до 75 % (от полного), так и QL. Показано, что на этапе изоляции в культуру in vitro зародышей использование питательных сред MC с разбавленной минеральной частью макроэлементов до 75 % (от полного) и QL позволяет получать качественные изолированные экспланты косточковых культур (Prunus L.). На питательной среде QL приживаемость была выше, если в родительских формах присутствовал сорт алычи ‘Кубанская Комета’. Отмечено, что для большинства комбинаций скрещиваний Prunus L. более высокая (до 100 %) частота развития инициальных зародышей достигается добавлением в питательные среды CPPU в концентрации 0,5 мг/л (независимо от минерального состава). При введении в культуру in vitro зародышей косточковых культур от контролируемых комбинаций скрещиваний и популяций от свободного опыления представляется целесообразным использовать как среды на основе MS, так и QL в равных пропорциях, что гарантированно позволяет получать более 33 % развитых эмбрионов.

The article studies the survival capacity of stone fruit (Prunus L.) embryos in nutrient media of diff erent mineral composition, with various growth regulators under conditions of in vitro culture. The studies were conducted in 2022-2023, with 364 initial explants in the fi rst year and 380 in the second year. Isolation of embryos of diff erent cross combinations, such as common plum (Prunus domestica L.), cherry plum (Prunus cerasifera L.), apricot (Prunus armeniaca L.), sloe (Prunus spinosa L.), and free pollination populations was carried out between June, 21 and July, 19. The study used four modifi ed nutrient media: Murashige-Skoog (MS) (75 % of total macronutrient content) with addition of the following: 1 – 0.5 mg/L forchlorfenuron (CPPU), 2 – 0.5 mg/L indolebutyric acid (IBA) + 0.5 mg/L indolylacetic acid (IAA); Quoirin and Lepoivre (QL,) with the addition of: 3 – 0.5 mg/L CPPU, 4 – 0.75 mg/L IBA + 0.75 mg/L IAA. The results indicate the feasibility of using both MS with diluted mineral part of macronutrients up to 75 % (from total amount) and QL for preserving embryos of intraspecifi c and interspecifi c hybrids of stone fruit crops. Moreover, at the stage of isolating embryos the use of nutrient media MS with diluted mineral part of macronutrients up to 75 % (of full content) and QL provides obtaining of high-quality isolated explants of stone fruit crops (Prunus L.). At that, the survival capacity was higher on the QL nutrient medium in case the parental forms included the cherry plum variety Kubanskaya Kometa. In the majority of Prunus L. cross combinations, a higher (up to 100 %) frequency of initial embryo development was achieved by adding 0.5 mg/L CPPU to nutrient media (regardless of mineral composition). Therefore, it is advisable to use both MS-based and QL-based media in equal proportions to obtain over 33 % of developed embryos while initiating stone fruit embryos of controlled cross combinations and free pollination populations into in vitro culture. 

косточковые культуры (Prunus L.)эмбриокультураизоляция зародышей in vitroрегуляторы ростапитательные средыstone fruit crops (Prunus L.)embryo cultureisolationin vitro culturegrowth regulatorsnutrient mediaИсследования выполнены в соответствии с государственным заданием ФГБНУ ФНЦ Садоводства по теме «Создание методологической платформы биотехнологических процессов и разработка элементов технологий управления генетическим потенциалом селекционных форм плодовых и ягодных культур» (FGUW-2025-0001).The research was carried out within the state order of FSBSO ARHCBAN for the topic «Creation of a methodological platform of biotechnological processes and development of elements of technologies for management of genetic potential of selection forms of fruit and berry crops» (FGUW-2025-0001).ReferencesKrishna R., Khandagale K., Benke A. P. et al. Chapter 11 - Embryo rescue: A potential tool for improvement of economically important crops, Advances in Plant Tissue Culture. 2022:259-282. DOI: 10.1016/B978-0-323-90795-8.00009-6.Krishna R., Khandagale K., Benke A. P. et al. Chapter 11 - Embryo rescue: A potential tool for improvement of economically important crops, Advances in Plant Tissue Culture. 2022:259-282. DOI: 10.1016/B978-0-323-90795-8.00009-6.Morimoto T., Kitamura Y., Numaguchi K. et al. Characterization of post-mating interspecific cross-compatibility in Prunus (Rosaceae), Scientia Horticulturae. 2019;246:693-699. DOI: 10.1016/j.scienta.2018.11.045.Morimoto T., Kitamura Y., Numaguchi K. et al. Characterization of post-mating interspecific cross-compatibility in Prunus (Rosaceae), Scientia Horticulturae. 2019;246:693-699. DOI: 10.1016/j.scienta.2018.11.045.Gradziel T. M. Exotic genes for solving emerging peach production challenges, Scientia Horticulturae. 2022;295:110801. DOI: 10.1016/j.scienta.2021.110801.Gradziel T. M. Exotic genes for solving emerging peach production challenges, Scientia Horticulturae. 2022;295:110801. DOI: 10.1016/j.scienta.2021.110801.Nicolás-Almansa M., Ruiz D., Salazar J. A. et al. Phenotypic and molecular characterization of new interspecific Japanese plum× apricot hybrids (plumcots), Scientia Horticulturae. 2023;318:112131. DOI: 10.1016/j.scienta.2023.112131.Nicolás-Almansa M., Ruiz D., Salazar J. A. et al. Phenotypic and molecular characterization of new interspecific Japanese plum× apricot hybrids (plumcots), Scientia Horticulturae. 2023;318:112131. DOI: 10.1016/j.scienta.2023.112131.Zhou H., Wang X., Amar M. H. et al. Abscisic acid induces PpeKIL1 to terminate fruit growth and promote fruit abortion in peach (Prunus persica), Plant Physiology and Biochemistry. 2024;212:108761. DOI: 10.1016/j.plaphy.2024.108761.Zhou H., Wang X., Amar M. H. et al. Abscisic acid induces PpeKIL1 to terminate fruit growth and promote fruit abortion in peach (Prunus persica), Plant Physiology and Biochemistry. 2024;212:108761. DOI: 10.1016/j.plaphy.2024.108761.Wu Y. J. Song Q. Q., Yuan Y. et al. In vitro effi ciency of embryo rescue of intra-and interspecific hybrid crosses of sweet cherry and Chinese cherry cultivars, Scientia Horticulturae. 2021;275:109716. DOI: 10.1016/j.scienta.2020.109716.Wu Y. J. Song Q. Q., Yuan Y. et al. In vitro effi ciency of embryo rescue of intra-and interspecific hybrid crosses of sweet cherry and Chinese cherry cultivars, Scientia Horticulturae. 2021;275:109716. DOI: 10.1016/j.scienta.2020.109716.Sallom A. Fatahi R., Zamani Z. et al. Optimization in vitro conditions for plum× apricot embryo rescue and modeling some critical factors by using artifi cial neural networks technology, Scientia Horticulturae. 2021;289:110487. DOI: 10.1016/j.scienta.2021.110487.Sallom A. Fatahi R., Zamani Z. et al. Optimization in vitro conditions for plum× apricot embryo rescue and modeling some critical factors by using artifi cial neural networks technology, Scientia Horticulturae. 2021;289:110487. DOI: 10.1016/j.scienta.2021.110487.Rogo U., Fambrini M., Pugliesi C. Embryo Rescue in Plant Breeding, Plants. 2023;12(17):3106. DOI: 10.3390/plants12173106.Rogo U., Fambrini M., Pugliesi C. Embryo Rescue in Plant Breeding, Plants. 2023;12(17):3106. DOI: 10.3390/plants12173106.Liu W., Chen X., Liu G. et al. Interspecific hybridization of Prunus persica with P. armeniaca and P. salicina using embryo rescue, Plant Cell, Tissue Organ Culture. 2007;88:289-299. DOI: 10.1007/s11240-007-9201-z.Liu W., Chen X., Liu G. et al. Interspecific hybridization of Prunus persica with P. armeniaca and P. salicina using embryo rescue, Plant Cell, Tissue Organ Culture. 2007;88:289-299. DOI: 10.1007/s11240-007-9201-z.Dulić J., Ognjanov V., Ercisli S. et al. In vitro germination of early ripening sweet cherry varieties (Prunus avium L.) at different fruit ripening stages, Erwerbs-Obstbau. 2016;58:113-118. DOI: 10.1007/s10341-016-0265-y.Dulić J., Ognjanov V., Ercisli S. et al. In vitro germination of early ripening sweet cherry varieties (Prunus avium L.) at different fruit ripening stages, Erwerbs-Obstbau. 2016;58:113-118. DOI: 10.1007/s10341-016-0265-y.Şan B., Yildirim A. N., Yildirim F. An in vitro germination technique for some stone fruit species: the embryo isolated from Cotyledons successfully germinated without cold pre–treatment of seeds, HortScience. 2014;49(3):294-296. DOI: 10.21273/HORTSCI.49.3.294.Şan B., Yildirim A. N., Yildirim F. An in vitro germination technique for some stone fruit species: the embryo isolated from Cotyledons successfully germinated without cold pre–treatment of seeds, HortScience. 2014;49(3):294-296. DOI: 10.21273/HORTSCI.49.3.294.Asănică A., Tudor V., Plopa C., et al. In vitro embryo culture of some sweet cherry genotypes, Agriculture and Agricultural Science Procedia. 2016;10:172-177. DOI: 10.1016/j.aaspro.2016.09.049.Asănică A., Tudor V., Plopa C., et al. In vitro embryo culture of some sweet cherry genotypes, Agriculture and Agricultural Science Procedia. 2016;10:172-177. DOI: 10.1016/j.aaspro.2016.09.049.Park S. Chapter 10 - Embryo rescue, Plant Tissue Culture (Fourth Edition), Techniques and Experiments. 2021:123-128. DOI: 10.1016/B978-0-12-821120-5.00012-2.Park S. Chapter 10 - Embryo rescue, Plant Tissue Culture (Fourth Edition), Techniques and Experiments. 2021:123-128. DOI: 10.1016/B978-0-12-821120-5.00012-2.Morimoto T., Ohta D., Matsuda Y., et al. Effects of species and varietal differences on intergeneric cross-compatibility between apple and pear, Scientia Horticulturae. 2023;321:112346. DOI: 10.1016/j.scienta.2023.112346.Morimoto T., Ohta D., Matsuda Y., et al. Effects of species and varietal differences on intergeneric cross-compatibility between apple and pear, Scientia Horticulturae. 2023;321:112346. DOI: 10.1016/j.scienta.2023.112346.Бурменко Ю. В., Симонов В. С. Генетическая коллекция сливы ВСТИСП как основа для селекции культуры в Подмосковье, Селекция и сорторазведение садовых культур. 2019;6(2):7-9.Burmenko Yu. V., Simonov V. S. Genetic collection of plum VSTISP as a basis for crop selection in the Moscow region, Selection and varietal breeding of horticultural crops. 2019;6(2):7-9. (in Russ.).Рихтер А. А., Рихтер В. А., Рихтер Ан. А. Эмбриокультура растений в создании новых сортов. Научное достояние док. биол. наук А. И. Здруйковской-Рихтер: монография. Симферополь: ИТ «Ариал», 2022, 332 с.Richter A. A., Richter V. A., Richter An. A. Embryoculture of plants in the creation of new varieties. Nauchnoe dostoyanie dok. biol. nauk A.I. Zdrujkovskoj-Rihter: monografi ya. Simferopol’: IT «Arial», 2022, 332 p. (in Russ.).Коваленко Н. Н., Гладких С. В. Культивирование зародышей in vitro гибридов раносозревающих сортов черешни (Prunus avium L.), Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019;23(6):765-771. DOI: 10.18699/VJ19.550.Kovalenko N. N., Gladkikh S. V. In vitro cultivation of the embryos of hybrid forms of early-ripening sweet cherry (Prunus avium L.) varieties, Vavilov journal of genetics and breeding. 2019;23(6):765-771. DOI: 10.18699/VJ19.550. (in Russ.).Grigolo C. R. et al. Culture media and bap concentrations in the embryo culture of ‘BRS Kampai’peach, Revista Brasileira de Fruticultura. 2020;42(6). DOI: 10.1590/0100-29452020661.Grigolo C. R. et al. Culture media and bap concentrations in the embryo culture of ‘BRS Kampai’peach, Revista Brasileira de Fruticultura. 2020;42(6). DOI: 10.1590/0100-29452020661.Burmenko J., Simonov V., Vysotsky V. The Role of Inter-Species Hybridization In Expanding The Sortiment Of Plum. 1st International Symposium Innovations in Life Sciences (ISILS 2019), Atlantis Press. 2019, 176-179 с.Burmenko J., Simonov V., Vysotsky V. The Role of Inter-Species Hybridization In Expanding The Sortiment Of Plum. 1st International Symposium Innovations in Life Sciences (ISILS 2019), Atlantis Press. 2019, 176-179 с.Бъядовский И. А., Упадышев М. Т. Клональное микроразмножение плодовых культур: методические рекомендации. Под науч. редакцией акад. РАН И.М. Куликова. М.: ФГБНУ ФНЦ Садоводства, 2020, 69 с.Byadovsky I. A., Upadyshev M. T. Clonal micropropagation of fruit crops: methodological recommendations. Pod nauch. redakciej akad. RAN I. M. Kulikova. M.: FGBNU FNC Sadovodstva, 2020, 69 p. (in Russ.).Алексеенко Л. В., Высоцкий В. А. Методика регенерации плодовых и ягодных растений в культуре эксплантов различного происхождения. Под редакцией академика РАСХН И. М. Куликова. М.: 2008, 26 с.Alekseenko L. V., Vysotsky V. A. Methodology for the regeneration of fruit and berry plants in the culture of explants of various origins. Pod redakciej akademika RASKHN I. M. Kulikova. M.: 2008, 26 p. (in Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.