单倍体育种

（haploidbreeding）利用孤雌生殖、孤雄生殖和无配子生殖产生的单倍体的育种方法。在植物，目前一般利用花药离体培养技术进行单倍体育种。现以小麦为例，说明单倍体育种的基本过程（图 1）。把幼小的花粉分离出来，在无菌条件下放入人工

图 1 用小麦花药培养单倍体

培养基上进行离体培养。由于每个花粉含有 1 组供生长发育的基因，所以它在培养基上可发生多次细胞分裂而形成愈伤组织。然后，再用另一种培养基诱导愈伤组织分化成植株。花粉是单倍体，所以由它长成的植株是单倍体植株（1n=3x=21）。单倍体植株减数分裂时，由于没有同源染色体配对，全部染色体都分到同一子细胞的机会极小，所以产生的配子几乎完全不育。必须进行染色体加倍（如用秋水仙素溶液浸泡根尖），在生产上才可能有应用价值。因为由一个染色体组加倍而成，所以加倍后是纯合体植株。单倍体育种的优点是：（1）由于可迅速得到纯系，可缩短育种年限和提高选择效率。在遗传模式图解（图 2）中，假定亲本的基因型为 AAbb 和 aaBB，通过杂交希望

从后代中选出基因型 AABB 的新品种。F（1

AaBb）产生 4 种数目相等的配子 AB、

Ab、aB 和 ab（假定这两基因座位于两对同源染色体上）。由图 2 得知。从 F1 采用花药培养，经染色体加倍后都是纯合体，后代不再分离；从 F1 采用常规杂亲育种法，F2 出现分离，同一表现型可有不同基因型。除 aabb 外，其它表现型中还有杂合基因型。因此，在单倍体育种中，一旦选到理想个体，就是纯合体（如 AABB）。但在 F2 中，选到的理想个体很可能多数是杂合体；如在同一表型（A-B-）中，纯合个体 AABB 只占 1/9。要从杂交育种中选出理想的纯合体，F2 入选个体还得继续近交选择若干世代，使育种年限加长。在单倍体育种，由图 2，每 4 个个体就可得到一个理想 AABB。而在杂交 F2，每 16 个个体才能得到 1 个理想个体 AABB。前者和后者的选择效率分别是 1/4 和1/16，前者是后者的 4 倍。（2）可快速得到近交系或自交系，为杂种优势的利用开辟了一条多快好省的道路。（3）可大大减少试验用地和劳力。目前， 我国通过单倍体育种，已在小麦、水稻、烟草、茄子等作物上选出新品种， 在生产上发挥了良好效果。

图 2 杂交育种和单倍体育种的遗传模式图解