单倍体育种haploid breeding用配子体育成单倍体植株， 再经过染色体加倍， 作为育种材料或从中直接选优育成新品种的方法。单倍体因母株的起源和倍性不同， 可分为一元单倍体 (monohaploid)和多元单倍体(polyhaploid)，多元中又分为同源多元单倍体(autopolyhaploid)和异源多元单倍体(allopo-lyhaploid)。
果树生长结果周期长， 且多数自交不亲和， 很难获得纯系。直接培育单倍体加倍成纯系， 开辟了利用纯系进行果树育种的新途径。利用单倍体能增强诱变育种的诱变效果， 并可更好地利用杂种优势， 有利搞清果树遗传规律， 缩短育种程序， 提高杂交育种预见性。
早期诱导单倍体是采用辐射线照射、化学药剂处理、温度刺激、远缘授粉和延迟授粉等方法， 诱导孤雌或孤雄生殖， 培育成单倍体植株。也有的种类在有性后代中选择小的种子播种， 或生长发育矮小植株通过镜检筛选获得单倍体。这些方法产生单倍体的频率都很低，未能在育种上实际应用。20世纪70年代后，由于细胞工程的迅速发展，通过离体培养单性配子体，主要是培养花药的方法， 大大提高了诱导单倍体植株的频率。果树的单倍体育种70年代开始研究，现在苹果、楸子（海棠果）、葡萄、柑橘、草莓、荔枝和龙眼等也获得了花粉单倍体植株， 有的花粉植株已开花结果。
从花药育成单倍体的过程是：首先接种培养花药。有的果树经胚状体发育成小植株， 如苹果、柑橘等；有些经愈伤组织分化不定芽， 长成完整植株，如海棠果。由花药诱导单倍体植株能否成功， 主要与以下因素有关： ❶接种材料的遗传类型。如山东省酿酒葡萄研究所曾经接112个葡萄品种的花药，只有6个品种分化出植株。
❷花粉的发育时期。苹果的接种适期为四分体和单核期，海棠果单核晚期， 葡萄四分体至单核晚期，荔枝单核晚期， 柑橘单核中、晚期。由于发育时期的不同步性， 还难以精确掌握。
❸培养基。诱导苹果花药胚状体的适宜培养基是MS培养基，如用N6则只长愈伤组织。荔枝胚状体成株的培养基是M附加KT0.1、蜂王浆600、LH500、B11、B61、GA3400(单位均为毫克/升)。如果B1、B6少于1毫克， 胚状体即不能正常生长，并很快坏死。如果不加GA3, 胚状体多不能抽茎长叶。加蜂王浆可防止胚状体长愈伤组织或老化变褐。
❹接种前的处理。柑橘在接种前将花药置3℃低温下处理5～10天，可提高胚状体诱导率。
❺培养条件。柑橘花药培养的适温为20～25℃, 高于25℃即不能诱导出胚状体。
单倍体植株育成后，因单倍体缺少一套染色体，难于结实或存活， 所以必须要加倍成纯合二倍体。有些单倍体植株可以自然加倍， 有的需要人工加倍。可分别按以下三种育种程序进行育种： ❶加倍后直接选择优良类型， 利用无性繁殖育成新品种； 或选择自花结实的类型， 利用有性繁殖育成新品种。此法主要用于砧木育种。
❷加倍后选配优势组合，生产杂种种子，直接播种。此法主要用于实生繁殖的果树， 也可把最佳优势组合通过无性繁殖固定， 成为无性系品种。
❸对双单倍体再进行理化诱变，将性状优良的突变体加倍，选出优良品种， 利用无性繁殖固定。
单倍体育种haploid breeding通过单倍体形成纯系的作物育种方法。一般是利用花药、花粉作外殖体进行组织培养，从小孢子经愈伤组织或胚状体产生植株，或以孤雌生殖、人工引变等方式产生具有配子体染色体数的植株（单倍体植株），经染色体加倍后产生纯合二倍体，再经过田间育种试验，获得优良新品种。单倍体育种可以缩短育种年限，提高选育效果。
自从60年代用曼陀罗的花粉培养成植株后，单倍体育种首先在烟草上取得成功。70年代以来，通过花药培养先后诱导出单倍体的蔬菜有结球甘蓝、芥蓝、石刁柏、番茄、茄子、辣椒、甜椒、马铃薯、大白菜等。中国首次育成水稻、烟草、小麦、茄子、甜椒等作物的新品种或品系。
自然界经孤雌生殖、孤雄生殖和无配子生殖产生单倍体植株的频率很低，一般仅千分之几，有的在十万分之一以下。人工诱发可使单倍体发生的频率提高。组织培养，包括花药培养、花粉培养、子房培养和花粉母细胞培养等，诱导单倍体植株已在近百种植物上获得成功，展示了单倍体育种的广阔前景。其中花药培养应用最为广泛。主要是以小孢子处于单核期的花药为材料接种到诱导培养基上，使小孢子细胞分化后分裂形成愈伤组织或胚状体，再转入分化培养基诱导成苗，然后转至生根培养基诱导生根，形成完整植株，再移栽到田间。移栽前后可进行加倍处理，以获得纯合二倍体植株后代。
单倍体有整倍单倍体和非整倍单倍体。鉴别单倍体植株的重要依据是根尖细胞染色体数与配子体染色体数相同。其主要植物学特征是： 植株细弱，叶、花、气孔较二倍体植株小，柱头长，花粉粒小而空瘪，不结实。
单倍体植株染色体加倍的方式有四种： ❶核内加倍，即在核分裂期间染色体增加，末期染色单体数目加倍，然后在有丝分裂中配对。
❷核内有丝分裂，即有丝分裂缺少纺锤体，核膜在整个过程中不消失。
❸秋水仙素效应的有效分裂。
❹相邻细胞或双核细胞中核融合。自然加倍一般不易产生畸变，人工诱变畸变率较高。
单倍体育种haploid breeding利用植物仅有一套染色体组之配子体而形成纯系的育种技术。般植物在繁殖过程中先形成单倍体植株，再经过染色体加倍形成二倍体植株。因单倍体母株起源不同，可将其分为一元单倍体和多元单倍体；后者又分为同源多元单倍体和异源多元单倍体。
简史 早期诱导单倍体是采用体内诱导，用变温处理、射线处理、化学药剂处理、推迟授粉和远缘杂交等方法诱导孤雌、孤雄生殖，或无配子生殖，培育成单倍体植株。也有的植物种（如桃等）能自发产生单倍体，从有性后代中选出单倍体植株。这些方法培育单倍体的频率很低，普遍性和重复性不够，未成为主要的育种手段。自1921年伯格纳(A.D.Bergner)在曼陀罗中发现单倍体以后，科学家们在不断研究并发展诱导单倍体的方法，60年代人工培养曼陀罗花药获得单倍体植株成功。70年代后由于细胞工程的迅速发展，通过离体培养单性配子体(花粉、大孢子)，大大提高了诱导单倍体植株的效率，将单倍体育种工作向前推进了一步。中国的观赏植物单倍体育种始于70年代末至80年代初，1978年获得杨树单倍体植株，1981年获得枸杞和油茶等的单倍体植株。
离体培养 将发育到一定阶段的花药（花粉）或子房（大孢子）通过无菌操作进行人工培养，诱导产生愈伤组织或胚状体，再由其分化成幼苗，即为单倍体植株。因子房培养获得单倍体的机率低，操作不便，实用价值不高。多以花药培养单倍体植株，已成为单倍体育种的主要途径。
花药培养诱导单倍体植株的方法：一般以小孢子发育至单核期的花药为外植体，接种于诱导培养基，诱导小孢子分裂，形成愈伤组织或胚状体；再将其转入分化培养基中分化成苗；然后转入生根培养基诱导生根，形成完整植株；鉴定出单倍体植株，并进行染色体加倍，移至田间，获得纯合二倍体植株。影响诱导和分化的主要因素有：培养基成分、供体基因型、生理状态、大小孢子的发育时期、培养方法及培养条件(光、温)等。
单倍体鉴定 鉴定方法如下：❶观察器官，单倍体植株的营养器官和繁殖器官(如气孔、叶片、花和花药)变小，植株矮小。
❷观察细胞。单倍体植株的细胞及细胞核都较小。
❸检查气孔保卫细胞的叶绿体数目。如烟草单倍体植株保卫细胞的叶绿体数平均为12.16，而二倍体植株保卫细胞的叶绿体数平均为19.58，二者差异显著。
❹观察染色体数，镜检根尖、茎尖、叶片等细胞的染色体数，或观察花粉母细胞减数分裂时的染色体行为等。
染色体加倍 加倍方法可分为两类：❶自然加倍。培养过程中如核内进行有丝分裂、花粉粒内营养核与生殖核相互融合等，均可以自发地形成二倍体细胞。影响自然加倍频率的因素有遗传类型、孢子体发育时期、培养基成分、培养时间长短、继代次数多少等。在曼陀罗、矮牵牛和烟草的花药培养中，双核期花粉粒产生的花粉植株多为二倍体，而单核期花粉粒产生的花粉植株多为单倍体。激动素和生长素类物质有促进单倍体变成二倍体的作用，尤以前者为甚。愈伤组织自然加倍的频率高于胚状体，且随培养时间的延长而提高。自然加倍也可以发生在整体植株上，如橡胶的花粉植株，早期为单倍体或混倍体，但至开花时已自然加倍成二倍体。
❷人工加倍。人工加倍一般采用秋水仙素处理，改变分生组织细胞分裂周期的正常进程，抑制胞质分裂与核复制，从而产生核加倍。常用0.01%～0.2%的无菌秋水仙素水溶液浸泡烟草单倍体试管苗，70小时左右加倍率可达30%～50%；也可用0.03%～0.05%秋水仙素水溶液处理幼嫩植株的分蘖节、茎尖等，加倍率可达40%～70%；还可将旺盛增长期的愈伤组织培养在含秋水仙素的培养基中进行加倍；或以单倍体植株的器官为外植体进行离体培养。用以上这些方法，均可能获得一定比例的二倍体植株。
据不完全统计，目前世界上已有200多种植物获得单倍体植株。日本、美国等通过单倍体育种的方法，培育出水稻、百合、茶树、烟草、草莓等新品种；中国的花药培养始于70年代，在育种应用上已走在世界前列。通过花药培养育成的烟草、水稻、小麦等新品种，已在生产中推广应用。在观赏植物单倍体育种中，已培育出单倍体杨树和茶树品种等。
单倍体育种的作用已被实践证实，但花粉愈伤组织及绿苗的诱导频率偏低，一般只有5%左右。因此，提高诱导频率是提高单倍体育种效率的关键。单倍体植株有植株小、不结实等特点，在观赏植物中有可能直接利用。观赏树木生长周期长，且多数遗传组合极其复杂或自交不亲和，很难获得纯系。如能直接培育单倍体植株后加倍成纯系，就开辟了利用纯系进行育种的新途径。利用单倍体能缩短育种年限，提高选择效率，可增强诱变育种的效果和更好地利用杂种优势。 单倍体育种haploid breeding通过单倍体培育形成纯系的植物育种方法。凡是细胞中染色体数为体细胞数一半的个体，都称为单倍体（日语译为半倍体）。主要通过花药离体培养的途径，从花粉产生愈伤组织，进而分化出单倍体植株，然后用秋水仙素等处理，使单倍体的染色体加倍，成为纯合双倍体。以此作为育种的原材料，通过选择、鉴定，培育成新品种。单倍体的染色体加倍，目的在于加速纯结合过程，所以单倍体育种只是常规育种中有关环节的一个补充和发展。 单倍体育种 单倍体育种danbeitiyuzhong参见“倍性育种”。 ☚ 倍性育种 无籽西瓜 ☛ 单倍体育种通过单倍体的培育形成纯系的植物育种方法。主要指花药离体培养方法。F1花粉是由杂合子经减数分裂期染色体的独立分配而形成的，因此，花药离体培养产生的单倍体植株具双亲的遗传性，加倍后的二倍体只需一次选择就能获得遗传性纯合的株系，从而加速了育种进程。 单倍体育种monadic breeding |