Influence of selected parental forms on fruit and seed set in distant hybridization of three fruit tree species of the genus Prunus (Japanese plum, apricot, myrobalan plum)

Celem badań była ocena efektywności hybrydyzacji oddalonej wybranych genotypów drzew owocowych należących do trzech gatunków z rodzaju Prunus – śliwa japońska (P. salicina Lindl.), morela (P. armeniaca L.) i ałycza (P. cerasifera Ehrh.). Program hybrydyzacji wykonano w wysokim tunelu foliowym w Sadzie Pomologicznym Instytutu Ogrodnictwa w Skierniewicach, wiosną 2019 r. Do badań użyto 8 genotypów rodzicielskich, tj. morela – 4 genotypy (‘Early Orange’, ‘Harcot’, ‘Sirena’, ‘Somo’), śliwa japońska – 3 genotypy (‘Czarnuszka’, ‘Trumlar’,  D 17‒73) oraz ałycza – 1 genotyp (‘Amelia’). Program hybrydyzacji wykonano w układzie: śliwa japońska × morela – 12 kombinacji krzyżowań, śliwa japońska × ałycza – 3 kombinacje krzyżowań. Uzyskane wyniki pokazały, że wpływ genotypu śliwy japońskiej jako formy matecznej jest większy niż moreli jako formy ojcowskiej na zawiązywanie owoców w hybrydyzacji oddalonej tych gatunków. Śliwa japońska ‘Czarnuszka’ znacznie lepiej zawiązywała owoce niż ‘Trumlar’ po zapyleniu pyłkiem tych samych form ojcowskich moreli. W dojrzałych owocach znajdowały się zarówno nasiona wykształcone prawidłowo (żywotne), jak i takie, które miały pomarszczoną okrywę nasienną i w różnym stopniu zniekształcone zarodki (nieżywotne). Udział owoców z niewykształconymi nasionami był różny i zależał od krzyżowanych gatunków oraz od genotypu formy matecznej. W kombinacjach krzyżowań śliwa japońska × ałycza uzyskano więcej wykształconych nasion niż w kombinacjach śliwa japońska × morela, w stosunku do całkowitej liczby uzyskanych nasion (pestek). Obumieranie zarodków i nieprawidłowe wykształcenie otrzymanych nasion wskazuje na istnienie postzygotycznych barier krzyżowalności w krzyżowaniu śliwy japońskiej, moreli i ałyczy.The aim of the study was to evaluate the efficiency of distant hybridization of selected fruit tree varieties in three  species of the genus Prunus – Japanese plum (P. salicina Lindl.), apricot (P. armeniaca L.) and myrobalan plum  P. cerasifera Ehrh.). The hybridization programme was carried out in a high plastic tunnel in the Pomological Orchard of the Research Institute of Horticulture in Skierniewice, in the spring of 2019. Eight parental genotypes, i.e. apricot – 4 genotypes (‘Early Orange’, ‘Harcot’, ‘Sirena’, ‘Somo’), Japanese plum – 3 genotypes (‘Czarnuszka’, ‘Trumlar’, D 17‒73) and myrobalan plum – 1 genotype (‘Amelia’) were used for the study. The hybridization programme was carried out while following the system of Japanese plum × apricot – 12 cross combinations, Japanese plum × myrobalan plum – 3 cross combinations. The obtained results showed that the influence of the Japanese plum genotype as a maternal form was greater than that of apricot as a paternal form on fruit-setting in the distant hybridization of these species. Furthermore, Japanese plum ‘Czarnuszka’ set fruit much better than ‘Trumlar’ after pollination with pollen of the same paternal forms of apricot. The ripe fruit also contained both properly developed seeds (viable), as well as those that had a wrinkled seed coat and malformed embryos (non-viable). The proportion of fruits with underdeveloped seeds varied and depended on the crossed species and on the genotype of the maternal form. In the crossing of Japanese plum × myrobalan plum, less underdeveloped seeds were obtained in relation to the total number of seeds (stones) obtained than in the crossing of Japanese plum × apricot. Embryo mortality and abnormal seed formation indicate the existence of post-zygotic barriers to crossability in the crossing of Japanese plum, apricot and myrobalan plum