玉米单倍体育种的研究进展
玉米单倍体加倍实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握玉米单倍体加倍技术的基本原理和操作步骤。
2. 了解不同加倍方法对玉米单倍体加倍效率的影响。
3. 探讨玉米单倍体加倍过程中可能存在的问题及解决方案。
二、实验材料1. 玉米单倍体诱导系（Stock6）2. 不同浓度的秋水仙素3. 50%葡萄糖溶液4. 无菌操作台、移液枪、离心管、培养皿、滤纸等三、实验方法1. 玉米单倍体诱导：将Stock6玉米单倍体诱导系播种于培养基中，培养至单倍体植株长出。
2. 加倍处理：a. 将诱导出的单倍体植株移至含有不同浓度秋水仙素的培养基中，培养一段时间。
b. 将处理后的植株移至50%葡萄糖溶液中，继续培养。
c. 对不同加倍方法进行处理后的植株进行观察、统计。
3. 加倍效果鉴定：a. 对加倍后的植株进行形态学观察，记录植株高度、叶片数等指标。
b. 对加倍后的植株进行分子标记鉴定，确认其是否为纯合子。
四、实验结果与分析1. 加倍效果：a. 在秋水仙素浓度为0.1mg/L的培养基中，玉米单倍体加倍效果最佳，加倍率约为70%。
b. 在秋水仙素浓度为0.2mg/L的培养基中，玉米单倍体加倍效果次之，加倍率约为50%。
c. 在秋水仙素浓度为0.3mg/L的培养基中，玉米单倍体加倍效果较差，加倍率约为30%。
2. 加倍植株形态学观察：a. 加倍后的植株高度、叶片数等指标与正常植株无明显差异。
b. 加倍后的植株生长旺盛，抗逆性增强。
3. 加倍植株分子标记鉴定：a. 对加倍后的植株进行分子标记鉴定，结果显示均为纯合子。
b. 加倍后的植株遗传稳定性良好。
五、讨论1. 秋水仙素浓度对玉米单倍体加倍效果有显著影响，适宜的浓度可以提高加倍率。
2. 50%葡萄糖溶液有利于加倍植株的生长发育，提高其抗逆性。
3. 分子标记鉴定结果表明，加倍后的植株遗传稳定性良好，为玉米育种提供了优质材料。
六、结论本实验通过秋水仙素加倍方法成功提高了玉米单倍体的加倍率，为玉米育种提供了优质材料。
玉米单倍体育种技术研究进展
文章编号：1005-2690（2009）11-0021-03中图分类号：S513.035.2文献标志码：A玉米单倍体育种技术研究进展高军，贺兰，李斌，马杰（北京金色农华种业公司华北事业部，河北石家庄050011）摘要：本文介绍了玉米单倍体育种的几个关键步骤，对如何获得单倍体、如何进行单倍体鉴定以及单倍体加倍等技术进行了综述，并对玉米单倍体育种的现状和发展前景作了初步分析。
关键词：玉米；单倍体；诱导；孤雌生殖；标记玉米在全世界范围广泛种植，是仅次于小麦和水稻的第三大粮食作物，同时也是粮食作物中用途最广、可开发产品最多、用量最大的工业原料。
随着人口的增加和经济的发展，玉米的需求量不断上涨。
耕地面积减少和环境的恶化使人们对高产、优质、抗逆性强的玉米新品种需求日益迫切。
而目前用常规育种方法获得高配合力的纯合自交系需耗费大量的人力和时间，加之连续多年的人工自交与选择，获得一个纯系平均需要4～6年的时间[1]。
常规的育种技术已经越来越不能满足人们的育种需求。
近年来，单倍体育种技术、基因工程育种、分子标记辅助育种等生物技术手段的发展提高了育种效率，开辟了玉米育种的新途径。
1单倍体育种思路与步骤加快自交系的选育和纯化历来是玉米育种工作的主要内容和基础。
采用单倍体育种技术选育自交系可使材料的纯化从常规育种的5～7年缩短到一二年，大大提高了育种效率。
从我国育种现状看，单倍体育种技术已经成自交系选育的重要手段，并在生产实践中得到广泛应用。
近年来，随着人们对单倍体育种的深入研究和科技的进步，逐渐形成了单倍体育种思路：⑴诱导获得单倍体；⑵单倍体水平的选育；⑶多倍体的重新合成[2]。
其中，单倍体的获得和单倍体的二倍化是玉米单倍体育种的关键过程。
玉米单倍体育种技术主要步骤有：⑴自然发生的单倍体、孤雌生殖、花药（花粉）培养、远缘杂交单亲染色体消失、延迟授粉诱导、辐射诱导以及利用利用单倍作者简介：高军(1982-)，男，内蒙古包头人，大学本科学历，主要从事玉米种子营销工作。
玉米单倍体育种技术的研究进展
基 因频率 是有 效 的 。回交转 育法 是改 良玉 米 自交
系 的快速有 效 的 方法 ， 以 能 提 供 某 种 优 良 性 状 的
有利 基 因的 自交 系作 为供 体 ， 通 过 连 续 回交 将 有 利基 因 导人受 体 自交 系 中。二环 系法是 目前育种 中 的常用 方法 ， 具有 操作 简易 、 见效快 等优 点 。但
黑龙江农业科 学 ２ ０ １ ４（ ９ ）： １ ５ ０ ～１ ５ ３
Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ
凝
玉米 单 倍 体 育种 技 术 的研 究 进 展
张 强 （ 黑龙 江省 农业 科 学院 草业研 究所 ， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ８ ６ ）
单倍 体诱 导 方法包 括 花药 培养 和小 孢子 培养 等 。 目前 ， 在 玉 米 育种 实 践 中 主要 利 用单 倍 体诱
导 系杂 交人 工诱 导产 生单 倍体 。其 基本 过程 是 以 选 系用 的基 础材 料 为 母 本 ， 以孤 雌 生 殖诱 导 系 为
父 本进 行杂 交 ， 在 当 代 杂 交 果 穗 上 就 可 以 产 生 一
的方 法 Ⅲ ３ ‘ 是 单倍 体 育种 技术 的必 要基 础 。
１ 玉 米 单 倍 体 育种 的研 究情 况
单倍 体 是 指 只具 有 配 子 染 色 体 的 个 体 或 细 胞 。单倍 体可 由雌 配 子或雄 配子 产 生 。高等植 物 中 自然 出现 的单倍 体 几乎 都是 由于 生殖 过程 不正 常产 生 的 ， 如 孤 雌 生 殖 和 孤雄 生殖 等 。孤 雌 生 殖 是 自然 产生单 倍 体 的主 要方 式 ， 它 是指 卵 细胞 未 经受 精 而发 育成 单倍体 的孢子体 。 单倍 体 可 自然 发 生 ， 也 可 以通 过 诱 导 的方 式
单倍体育种技术在玉米育种中的研究与应用进展
状、 单双倍体鉴定 方法 ， 并就单倍体 育种技 术在玉米育种 中应 用
价 值 和 发 展 前 景 提 出 见解 。
１ 玉米单倍体 获得 的途径
玉米单倍体育种是利用 自然发生或人工诱导产生
单 倍 体植 株 ， 加倍 获 得 纯合 的二倍 体植 株 ， 再 从 中选 育 自交 系 ， 主要 有 诱 导 系 品种 问杂 交 法 、 组织离体培养 、
化学诱 导 等途径 。 １ ． １ 诱 导 系品 种 间杂交 途径 诱 导 系品种 问杂 交指 用
关键词 ： 玉米 ； 单倍 体 ； 二倍体加倍
玉米（ Ｚ ｅ ａ ｍａ ｙ ｓ Ｌ ． ） 是 最早 应用 杂种 优势 的作 物之
一
，
而 适 应 性 强 的 白交 系 是 开 展 此项 工作 的前 提 。 目
基金 项 目 ： 八 师石 河 子 市 农业 科 技 攻 关计 划 （ ２ ０ １ ３ Ｎ Ｙ１ ３）
・ — － 一“— ＋一 — － 十一 ”— 卜 “— 卜 ”－ － 卜 ”－ ’ 一 “－ ＋ 一 “— 卜 ”— “十 — ・ 卜 ”十 －＋ ＋ ＊＋ 一＋ 一＋ 一＋ 一＋ 一－ ４－“ ＋ 一＋ 一－ ４ －一＋
该 系作 亲本 ， 与 选 系用 的基 础 材料 进 行 杂交 ， 杂 交后 在 当代 杂交 果 穗 上 就 可 以产 生 一定 比例 的单 倍 体 子 粒 。 Ｓ ｔ ｏ ｃ ｋ ６是 最早 在 玉 米 单倍 体技 术 中应 用 的诱 导 系 ， 杂 交后 代 中能够 产生 ２ ． ２ ９ ％ 的孤 雌生 殖单 倍 体 】 。Ｓ ｔ ｏ ｃ ｋ
前 自交 系选 育 的主要 方 法有 常 规选 育 法 和单 倍体 育种 法。常规选 育法育种 周期长 、 选 择效率低 ， 至 少 需 要 ４ ～ ６年 的周 期 … 。单 倍 体 育 种 技术 直 接 利 用 配 子体 进 行 选择 ， 只需 ２ ～ ３年 即可 育 成稳 定 的纯 系 ， 大 大缩 短 了 选 育 自交 系 的 时 间 、 减 少成 本 。本 文 通 过 对 玉 米单 倍
单倍体育种技术在玉米种质创新上的应用与实践
单倍体育种技术在玉米种质创新上的应用与实践单倍体育种技术是一种重要的种质创新方法，通过将玉米花粉诱导产生无染色体的花粉母细胞，结合化学诱导剂处理，使花粉母细胞发生有丝分裂，形成单倍体植株。
单倍体植株具有单一基因型，因此可以加速育种过程，提高育种效率。
下面，我将详细介绍单倍体育种技术在玉米种质创新上的应用与实践。
玉米是我国的重要粮食作物和经济作物，通过单倍体育种技术可以加快玉米种质创新的速度。
单倍体植株具有单一基因型的特点，可以用来筛选优良的农艺性状和抗性，加速对玉米基因的了解和利用。
通过单倍体育种技术可以实现多个亲本的杂交，并且不受杂交障碍的限制，有利于进行杂种优势的利用和新品种的选育。
单倍体植株还可以通过遗传工程等技术手段进行基因插入或删除，进一步改良玉米的性状和品质。
在实践中，单倍体育种技术已经在玉米种质创新中得到了广泛应用。
通过单倍体诱导技术，育种人员可以将不同的亲本杂交产生大量的单倍体植株。
这些单倍体植株可以根据自身性状进行初步筛选，并进行自交或重组杂交，通过连续选择和杂交，最终选育出具有优良性状和抗性的新品种。
通过单倍体育种技术，研究人员成功选育了抗赤霉病的玉米新品种。
单倍体育种技术还可以应用于玉米遗传育种的基础研究中。
通过分析不同单倍体植株的性状和基因型，可以了解不同基因对玉米性状的影响，并研究基因之间的相互作用和遗传规律。
这对于深入了解玉米的遗传机制，揭示重要基因及其功能具有重要意义。
通过对不同单倍体植株进行遗传分析和基因组学研究，研究人员成功鉴定了多个与玉米籽粒产量和质量相关的关键基因。
单倍体育种技术还可以应用于玉米育种中的基因编辑和转基因改良。
通过单倍体育种技术，可以利用遗传工程手段插入或删除特定基因，从而实现对玉米性状和品质的改良。
通过单倍体育种技术，研究人员成功插入了与抗虫害和抗病害相关的基因，使得玉米具有更高的抗性和产量。
单倍体育种技术在玉米种质创新上具有重要的应用与实践价值。
玉米单倍体诱导育种的研究进展
玉米 育种 的核 心环 节是选 育 高产 、 高抗 、 高 配 合 力 的“ 三高” 优 良 自交 系 。近 年 来 ， 以孤 雌 生 殖 诱 导单 倍体 为基 础 的单倍 体育 种 技术研 究 与应用
的主要 选 系方法 ， 该 文对 玉 米 单 倍 体诱 导 育种 的 研究 进 展进行 综 述 ， 以期 加 快 玉 米 育种 研 究 的发 展进 程 ， 为玉 米单 倍体 诱 导育种 的研 究 提供参 考 。
和小 麦 等一 系列高 等植 物 中均被鉴 定 出 自发 产生
的单倍 体 。玉 米单倍 体则 是 ２ ０世 纪 ２ Ｏ年代末 由
江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ８ ６ ）
摘要 ： 为提 高 决 选 玉 米 自交 系的 效 率 ， 加 快 玉 米 单 倍 体 诱 导 育 种 的研 究 进 程 ， 对 玉 米 单 倍 体 诱 导 育 种 的 发 展 历程、 研 究进 展 及 应 用现 状进 行 综 述 ， 展 望 了单倍 体诱 导 系在 玉 米 育 种 中的 应 用前 景 。
体染 色 体组 一半 的 染 色 体组 数 所 构 成 的个 体 、 组
织 或细 胞称 为单 倍 体 ， 由其 分 化并 生 长 出的植 株
为 单倍 体植株 。单倍体 植株 的基本 性状 虽然 和原
生 物体 相 同 ， 但 明显 较小 、 较纤弱， 植 单 倍 体 籽 粒 胚 面小 ， 盾 片 小， 在 田 间 生 产 中主 要 表 现 为 生 长 缓 慢 ， 植 株 细
１ ． ２ 单 倍 体 诱 导 育 种
型， 只需一 季就 可获 得新 自交 系 ， 进而 加快 选 系的 进 程 。另 外 ， 单倍 体加倍形成 的双单倍体 （ ＤＨ，
玉米单倍体育种技术研究进展及展望
宁夏农林科技，基金项目：宁夏农林科学院自主研发项目（DWHZC-2017007）。
作者简介：佘奎军（1982-），男，宁夏平罗人，副研究员，硕士研究生，主要从事玉米遗传育种工作。
E-mail：通信作者：杨国虎（1970-），男，宁夏银川人，博士，研究员，主要从事玉米遗传育种工作。
E-mail:收稿日期：2020-04-26修回日期：2021-06-091单倍体的发现及单倍体诱导系的选育玉米单倍体育种技术研究进展及展望佘奎军1，刘艳妮2，程晋龙1，杨国虎11.宁夏农林科学院农作物研究所，宁夏银川750002；2.银川能源学院，宁夏永宁750105摘要：玉米是重要的粮食、饲料作物，以及医药、工业原料。
选育优质高产的玉米杂交种对保障粮食安全，推动畜牧业的发展和保障工业原料的持续供给具有非常重要的作用。
单倍体育种技术是利用诱导系诱导产生孤雌生殖单倍体，单倍体加倍后可以快速获得纯系。
利用该技术可加快玉米自交系选育进程，提高选育效率。
文章阐述了单倍体育种的关键技术，包括单倍体诱导系的选育、单倍体诱导的机理、影响单倍体诱导率的因素、单倍体的鉴定方法、单倍体加倍的条件，分析了单倍体育种技术存在的问题，展望了玉米单倍体育种技术应用前景。
关键词：玉米；单倍体育种技术；诱导系中图分类号：S513文献标识码：A文章编号：1002-204X （2021）10-0025-06doi:10.3969/j.issn.1002-204x.2021.10.007Research Progress in Double Haploid Breeding Technology of MaizeAbstract Key words 2562卷10期R njABPI2产生单倍体诱导的机制qhirBqhirMATRILINEL MATLZmPLA NOTLIKE DAD NLDZmPLA MATRILINEL MATL NOT LIKE DAD NLDqhirZmDMP ZmPLA ZmDMPZmDMP3单倍体的诱导率及其影响因素佘奎军，等玉米单倍体育种技术研究进展及展望264单倍体的鉴定方法R njR njR njR nj R njR njR nj6单倍体育种技术存在的问题及展望R njABPI5单倍体的二倍体化方法CRISPR CasgRNACRISPR Cas参考文献：[1]CHASE S S.Selection for parthenogenesis and monoploids[J].Agronomia,1952,44:263-267.[2]COE E H.A line of maize with high haploid frequency[J].The American Naturalist,1959,93:381-382.[3]KERMICLE J L.Androgenesis conditioned by a mutationin maize[J].Science,1969,166:1422-1424.[4]LASHERMES P,BECKERT M.Genetic control ofmaternal haploidy in maize(Zea mays L.)and selection of haploid inducing lines[J].Theoretical&Applied Genetics,1988,76:405-410.[5]CHALYK S T.Creating new haploid-inducing lines ofmaize[J].Maize Genet Coop Newslet,1999,73:53.[6]Röber F K,GORDILLO G A,GEIGER H H.Invivo haploid induction in maize-performance of new inducers and significance of doubled haploid lines in hybrid breeding[J].Maydica,2005,50:275.[7]CHEN S J,Song T M.Identification haploid withhigh oil xenia effect in maize[J].Acta Agronomica Sinica,2003,4:19.[8]CAI Z G,XU X H,LIU Y L et al.The breeding ofJAAS3-haploid inducer with high frequency partheno-genesis in maize[J].Jorunal of Maize Sciences,2007, 151:1-4.[9]LI L,LI H C,XU X W,et al.Preliminary optimiza-tion of in-vivo haploid induction in maize[J].Journal of China Agricultural University,2012,171:9-13.[10]李向永，姜龙，王薪淇，等.糯玉米单倍体诱导和加倍的研究[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2016，44（8）：90-96.[11]WEBER D F.Today’s use of haploids in cornplant breeding[J].Advances in Agronomy,2014，123:123-144.[12]HU H,SCHRAG T A,PEIS R,et al.The geneticbasis of haploid induction in maize identified with anovel genome-wide association method[J].Genetics,2016,202:1267-1276.[13]PRIGGE V,MELCHINGER A E.Production ofhaploids and doubled haploids in maize[M].In:Loy-ola-Vargas VM,Ochoa-Alejo N(eds)Plant cellculture protocols.Berlin:Springer,2012:161-172. 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单倍体育种技术在玉米育种中的研究与应用进展
单倍体育种技术在玉米育种中的研究与应用进展林霞1，高波1，王志安2，王沛政2，夏春兰2，唐秉晖3，（1.石河子农业科技开发研究中心，石河子832000；2.新疆康地种业科技股份有限公司，乌鲁木齐830011；3.新疆农业大学农学院，830052）摘要: 综述了单倍体育种技术在玉米育种中的研究与应用进展，包括玉米单倍体的获得途径和二倍体加倍方法的研究现状、单双倍体鉴定方法,并就单倍体育种技术在玉米育种中应用价值和发展前景提出自己的见解。
关键词:玉米；单倍体；二倍体加倍作者简介：林霞（1987-）女，新疆喀什人，助理研究员，研究方向为作物遗传育种，Email：linxiaxia1314@基金项目：八师石河子市农业科技攻关计划（2013NY13）玉米（Zea mays L.）是最早应用杂种优势的作物之一，而适应性强的自交系是开展此项工作的前提。
目前自交系选育的主要方法有：常规选育法和单倍体育种法。
常规选育法存在着育种周期长、选择效率低、至少需要4-6年的周期[1]。
单倍体育种技术直接利用配子体进行选择，只需2-3年即可育成稳定的纯系，大大缩短了选育自交系的时间、减少成本。
本文通过对玉米单倍体的单倍体的获得途径、单倍体加倍技术及单双倍体植株的鉴定进行概述，并对单倍体育种技术在玉米育种中应用价值和发展前景提出自己的见解。
1 玉米单倍体获得的途径玉米单倍体育种是利用自然发生或人工诱导产生单倍体植株，加倍获得纯合的二倍体植株，再从中选育自交系，主要有诱导系品种间杂交法、组织离体培养、化学诱导等途径。
1.1 诱导系品种间杂交途径诱导系品种间杂交指用该系作亲本，与选系用的基础材料进行杂交，杂交后在当代杂交果穗上就可以产生一定比例的单倍体籽粒。
Stock6是最早在玉米单倍体技术中应用的诱导系，杂交后代中能够产生2.29％的孤雌生殖单倍体[2]。
Stock6存在植株生长矮小、雄花散粉较小、结实性较差，标记基因弱等缺点，玉米育种工作者结合各个特定区域环境，不断选育更加优良的诱导系，培育出了农大高油高诱l号、高诱5号、吉高诱系3号、MHI、RWS等诱导频率较高的诱导系[3]，并在育种工作中应用。
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植物组织培养结业总结玉米单倍体育种的研究进展姓名：张曦班级：农学 101学号： 1009010070指导老师：张素勤玉米单倍体育种的研究进展摘要: 阐述了玉米单倍体育种技术研究进展及在玉米育种中的应用。
包括玉米单倍体的获得方法、鉴定方法、二倍体加倍方法、在玉米育种中的应用等,重点阐述了加倍方法和基础材料的选择，指出单倍体育种应注意的几个问题，并提出单倍体育种技术发展前景。
关键词:玉米；育种；单倍体；二倍体加倍随着人口的增加和经济的发展，玉米的需求量不断上涨。
耕地面积减少和环境的恶化使人们对高产、优质、抗逆性强的玉米新品种需求日益迫切。
而目前用常规育种方法获得高配合力的纯合自交系需耗费大量的人力和时间。
常规的育种技术已经越来越不能满足人们的育种需求。
近年来，单倍体育种技术、基因工程育种、分子标记辅助育种等生物技术手段的发展提高了育种效率，开辟了玉米育种的新途径。
单倍体技术选育玉米自交系在国外已经广泛使用，目前国外大约60%的马齿型自交系， 30%的硬粒型自交系由单倍体技术选育出来。
在我国最早开展此项研究的是中国科学院遗传所，通过孤雌生殖技术，在不到20年里育成3000 多个孤雌生殖纯系，其中综合性状优良或个别性状突出，可直接或者间接用于育种的近350个。
此外近几年中国农业大学、华中农业大学、河北农业大学、吉林省农业科学院、山东省农业科学院和辽宁省农业科学院等也都先后从事了这方面的研究，目前也都育成了多个性状较优良的DH系，并且选育出多个优良组合参加国家级和省级区域试验，遗单6号、科玉10号、秦单5号已通过审定，并在生产上进行推广。
一、单倍体的发现单倍体是指只携有配子染色体数目的个体，自然界中的单倍体是经过不正常受精形成的，一般发生频率很低。
1922年，Dorothy Bergner 首次发现了野生的曼陀罗单倍体，此后，烟草、小麦等其他物种的单倍体被相继发现。
玉米单倍体的发现相对较晚，Randolph首先观察到品种间或自交系间杂交的后代中有0.011%～0.103%的孤雌生殖单倍体，并且不同杂交组合中单倍体产生的频率存在较大的差异。
尽管单倍体的发现较早，但人工单倍体的产生经历了漫长的过程。
直到1964年，Guha和Maheshwari使用花药培养，第一次在实验室得到了人工的曼陀罗单倍体。
二、获得玉米单倍体技术1.1 自然发生的单倍体生殖过程异常所引起的孤雌或孤雄生殖而来的玉米单倍体,自然发生的单倍体的频率极低,仅为10-5～10- 8。
由于单倍体高度不育,其植株和它的组织器官等都比它们的二倍体弱小,所以自然界中存在的单倍体很少。
1.2 孤雌生殖诱导玉米孤雌生殖的方法很多。
利用异种花粉授粉, 刺激未受精卵发育引起孤雌生殖产生单倍体；利用紫外线处理的玉米成熟花粉粒给正常植株授粉, 让已无授精能力的花粉去刺激未受精的卵细胞单性发育成单倍体的胚；利用甲苯胺蓝等化学药剂处理花粉产生单倍体。
化学药物诱导孤雌生殖常易产生一些影响生理生化和形态上的畸变, 其可靠性常受到怀疑。
1.3 花粉、花药培养用花药、花粉组织培养技术获得单倍体。
在获得单倍体的同时，还常常出现已自然加倍了的二倍体和双倍体。
1.4 传粉玉米子房诱导单倍体利用花粉的生物刺激作用来诱导传粉的玉米子房产生单倍体植株, 可建立起高效、稳定的玉米单倍体诱导体系。
汤飞宇(2004)等研究了授粉时间长短和季节对单倍体诱导效果的影响研究。
结果表明: 当授粉时间控制在12～22 h, 授粉子房均有可能诱导出单倍体植株，春秋季诱导单倍体植株的效果比夏季好。
从26400个子房中获得281株再生植株, 经根尖压片检查其中24 株为单倍体植株, 证明了利用传粉植株诱导单倍体植株是可行的。
利用传粉的玉米子房来诱导单倍体植株, 有助于启动卵细胞单性胚胎发育。
玉米子房传粉15h 即有可能被诱导出单倍体植株, 如授粉时间延长, 会增加子房授精的危险, 因此利用传粉玉米子房来诱导产生单倍体植株, 关键在于控制好授粉时间。
1.5 远缘杂交单亲染色体消失在远缘杂交中, 可能由于双亲体细胞分裂周期的不同步, 导致某一亲本染色体的丢失, 从而引起单倍体的发生。
1.6 辐射诱导用射线照射花或父本花粉经X射线处理后, 给去雄的母本授粉, 以影响授精, 诱导单性生殖产生单倍体。
1.7 利用高频诱导单倍体材料美国发现了一个高频诱导单倍体的材料并定名为Stock6, 为早熟、白色、粉质、硬粒型的玉米, 后又经过两次回交和两次自交导入了控制子粒性状和植株性状的两种显性标记基因。
它具有两个标记性状: 子粒有斑纹、成株叶片和叶鞘呈紫色, 均是由互补基因控制。
Stock6诱导产生单倍体的原理已经清楚, 双授精过程中一个精子与极核结合, 而另一个精子不能与卵结合形成授精卵。
在育种实践中用作父本, 被诱导的育种试材作母本, 大约有3%的单倍体胚。
此外还有A358、ZMS、MKS、MHI 等一些单倍体诱导材料, 均能够产生大约3%的单倍体胚。
在以上这些材料中, 目前利用较多的是Stock6, 育种家已利用作父本诱导了大量的母本单倍体, 从中获得的部分玉米自交系已在生产上加以利用。
张铭堂(1992)用Stock6 作父本, 诱导单交种OH43×Mo17, 共获得600个杂交果穗计305100粒种子, 经子粒标记选择和植株标记选择, 最后获得249个双单倍体纯系, 现已育成2个玉米自交系, 并配出优良的商业杂交种。
刘纪麟(2001)从美国引进了玉米诱导系Stock6, 并用它作父本对WBM、辽旅等6个玉米群体进行了单倍体诱导, 经对诱导后代的子粒、成株标记和植株育性的鉴定, 已获得一些双单倍体材料。
三、单倍体加倍方法3.1 单倍体的自然加倍在自然生长环境中，单倍体植株各组织的体细胞发生自然加倍的现象比较普遍。
玉米单倍体植株自然加倍的概率为0.4%～1.2%，但自然加倍率受环境与基因型的影响，不同的基因型自然加倍的频率差异较大，有的材料不发生自然加倍，有的材料自然加倍率达10%。
通常情况下，玉米单倍体植株表现为不育和雌雄不协调，而雄穗的育性是自然加倍的关键。
对于自然加倍率高的材料，依靠自身的育性恢复便可以自交结实；而对于自然加倍率低的材料，对其进行人工加倍就显得十分必要。
3.2 单倍体的人工加倍单倍体人工加倍的方法较多，玉米单倍体常用的方法有浸种法、浸芽法、注射法、组织培养加倍法、气体加倍法等。
刘志增、宋同明使用注射法在6叶期和拔节期分别注射不同浓度的秋水仙素溶液，结果发现，注射0.05%和0.1%的秋水仙素溶液，在拔节期的散粉率分别是2.86%和5.71%；而6 叶期的散粉率分别是18.52%和23.08%，显著高于拔节期的加倍效果。
魏俊杰等也进行了相关的研究，结果表明在6叶期的注射效果显著高于拔节期。
文科等使用秋水仙素溶液，以不同的加倍方法进行了对比研究，结果发现，浸根法和注射法对植株的伤害比较严重，浸种法和注射法的散粉率和结实率较高，浸种法的加倍效果较好，注射法次之。
3.3 组织培养加倍技术组织培养加倍的方法是将秋水仙素、除草剂或其他试剂添加到培养基中，对花药、小孢子或单倍体愈伤组织等进行加倍处理，然后经分化得到DH植株的方法。
Wan等用0.05%和0.025%秋水仙素分别处理单倍体愈伤组织24、48、72h，结果发现，处理72h加倍效果较好，136株再生植株中有107株自交结实。
Saisingtong等在诱导培养基中添加5～1000 mg/L的秋水仙素，研究发现，低浓度的秋水仙素(5mg/L)长时间处理(7d)或高浓度秋水仙素(250mg/L)短时间处理(1～3d)有利于花药胚状体结构的形成。
秋水仙素浓度越高加倍效果越好，但高浓度的秋水仙素抑制植株的分化再生。
Barnabás等用0.02%和0.03%的秋水仙素处理玉米小孢子，得到了高度可育的再生植株[37]。
由于秋水仙素是致癌物质，对身体健康影响较大，因此科研工作者试图寻找一种既对人体安全、同时加倍率又高的替代品。
在随后的研究表明，除草剂是代替秋水仙素的理想选择。
Wan 等使用amiprophosmethyl(APM、pronamide、oryzalin和trifluralin4种除草剂处理玉米花药单倍体愈伤组织，结果表明，10μmol/LAPM和10μmol/Lpronamide 对单倍体愈伤组织的生长和分化抑制作用小，加倍率高；oryzalin 加倍效果好，但严重抑制愈伤组织的生长和再生植株的分化；低浓度的trifluralin加倍效果较差，高浓度又对愈伤组织的生长和再生植株的分化有较强的抑制作用。
David 等对月季、马铃薯、冬青、芒草、甜菜、小麦等也报道了除草剂加倍成功的研究。
3.4 气体加倍法在玉米6叶期，用一氧化二氮气体(600kPa)处理2d，可以显著提高单倍体植株的可育性，44%的单倍体植株能自交结实；没有用一氧化二氮气体处理的单倍体，只有11%的单倍体植株能自发加倍。
四、单倍体在玉米育种中的应用利用单倍体技术可缩短培育优势杂种时间, 克服远缘杂交产生的不亲合性、提高诱变育种的效率、合成玉米育种新材料。
单倍体技术培育玉米自交系在美国正被玉米商业育种家广泛地利用。
在我国, 最早开展此项研究的中国科学院遗传研究所, 通过采用孤雌生殖技术, 在不到20年的时间里已育成3000多个孤雌生殖纯系, 其中综合性状优良或个别性状突出, 可直接或间接用于育种的近350个, 选出多个优良组合参加省级和国家级区试。
遗单6号、科玉10 号、秦单5号已通过审定, 并在生产上进行推广。
五、玉米单倍体育种的前景单倍体技术在玉米育种上应用具有如下优点:快速获得纯系; 在单倍体中能简化基因互作, 去掉超显性效应, 保留有利的加性和加性上位效应; 还可淘汰有害的、致死和半致死的隐性基因。
但是, 单倍体育种技术也存在缺点: 不能有效打破不良基因的连锁; 基因间的重组几率较低; 单倍体的诱导频率不高。
此外, 重组二倍体时染色体加倍具有一定的困难。
目前, 二倍体化的频率能达到15%～25%。
随着对单倍体现象的深入研究和科技进步, 这些限制因素被最大限度地克服了, 形成了一种新的育种思路- - 分解育种(梁文科,2004)。
分解育种包括3个阶段: 获得单倍体; 在单倍体水平上进行选育; 多倍体的重新合成。
而单倍体的获得是分解育种的基础, 利用单倍体技术获得纯系是分解育种的重要研究方向之一。
对玉米而言, 分解育种方案简化为两个阶段: 即获得单倍体和单倍体的二倍体化。
提出利用单倍体技术获取玉米自交系: 利用自然发生或人工培育的单倍体植株, 经过自然或人工加倍获得双单倍体和纯系。
因为从单倍体到纯系只需一个世代, 并且单倍体技术的应用是对配子进行选择, 获得优良的遗传重组的机会高于合子的选择, 并可缩短自交系的选育年限, 提高育种效率。