Как самостоятельное подразделение отдел организован в 1977 году, ранее он входил в состав отдела агротехники. Исследования, направленные на совершенствование способов размножения плодовых культур, были начаты в 1931 г. выдающимися учеными - доктором с.-х. наук, профессором З. А. Метлицким, кандидатами с.-х. наук: Б. Н. Анзиным, В. И. Пискаревым, В. П. Беспаловой, Д. Б. Шубом, Е. П. Кужелевой. С 1954 г. С.Н. Степановым инициированы масштабные селекционные работы по получению слаборослых клоновых подвоев яблони. В отделе размножения трудились такие ученые, как А.И. Колесников, Е.В. Захватов, П.С. Гельфандбейн, занимавшиеся разработкой новых подходов к окулировке и выращиванию посадочного материала косточковых культур; Н.И. Туровская, которой была разработана технология размножения клоновых подвоев семечковых и косточковых культур зелеными черенками в условиях искусственного туманообразования. Вопросами изучения влияния вирусной инфекции на садовые растения и получения безвирусного посадочного материала плодовых культур занималась Н.П. Семина, Е.М. Цуканова, Е.А. Лукьянова, Г.Т. Борзых. М.Н. Габибовой, И.А. Ивановой и др. были изучены особенности взаимного влияния привоя и подвоя.

В настоящее время в отдел размножения входят группа технологии возделывания маточника и питомника яблони, лаборатории биотехнологии, молекулярной биологии и вирусологии.

В группе технологии возделывания маточника и питомника яблони работают кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сортудник Евгений Александрович Каплин и лаборант-исследователь Валентина Юрьевна Лебедева. Основное направление исследований заключается в разработке и усовершенствовании ресурсосберегающих технологий получения высококачественного посадочного материала яблони на основе эффективных экономически обоснованных способов размножения.

Лаборатория биотехнологии растений была создана в 1982 году, в числе первых в СССР. У истоков лаборатории стояла кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела питомниководства Нина Ивановна Туровская. В настоящее время в лаборатории работают кандидаты сельскохозяйственных наук, старшие научные сортудники Ольга Васильевна Матушкина и Ирина Николаевна Пронина, младшие научные сотрудники Сергей Александрович Матушкин и Любовь Вячеславовна Ярмоленко.

За время существования лаборатории выявлены особенности культивирования in vitro основных и редких плодовых и ягодных культур Центральной России – яблони, груши, вишни, земляники, малины, ежевики, смородины, крыжовника, жимолости, актинидии, голубики.

Сотрудниками лаборатории разработаны:

• Технологические регламенты по микроклональному размножению клоновых подвоев яблони и груши (1994), земляники (1996), «Регламент ресурсо- и энергосберегающей технологии размножения клоновых подвоев яблони и груши in vitro на основе модификации факторов культивирования и реализации их морфогенетического потенциала» (2013), «Технологический регламент по длительному беспересадочному хранению яблони и груши in vitro» (2015);
• Учебное пособие по клональному микроразмножению плодовых и ягодных культур (1998, 2003);
• Методика регенерации яблони и груши из пазушных меристем и вегетативных органов (2006);
• Методические рекомендации «Технология клонального микроразмножения яблони и груши» (2008);
• Технологические карты по клональному микроразмножению яблони, груши, земляники, малины.

Новые элементы культивирования плодовых культур in vitro, отличающиеся высокой регенерационной способностью, оформлены 4-мя патентами: «Способ укоренения побегов плодовых культур, полученных in vitro» (1996), «Питательная среда для размножения яблони и груши in vitro», «Питательная среда для укоренения побегов яблони и груши in vitro», «Питательная среда для ризогенеза яблони и груши in vitro» (2013).

Основными направлениями исследований лаборатории в настоящее время являются:

• оптимизация условий культивирования плодовых и ягодных культур in vitro и разработка новых ресурсо- и энергосберегающих технологий клонального микроразмножения для дальнейшего включения их в систему производства сертифицированного посадочного материала;
• разработка технологического процесса микроразмножения трудно размножающихся форм и сортов плодовых и ягодных культур;
• совершенствование, упрощение и удешевление технологии культивирования садовых культур за счет оптимального сочетания биологически активных веществ и минеральных компонентов, укоренения в субстрате;
• разработка технологии длительного хранения и создания банка ценных генотипов, что позволит их быстро включать в существующие схемы производства оздоровленного посадочного материала без риска повторного заражения и экономией затрат на тестирование и оздоровление;
• индукция адвентивного органогенеза растительных клеток плодовых и ягодных культур на основе оптимизации условий культивирования для наиболее полной реализации их морфогенетического потенциала, а также использования в селекции.