1.1.2花藥(花粉)培養
通過花粉(小孢子)培養技術獲得單倍體已在許多植物中獲得成功。當獲得單倍體後，往往會出現二倍體和自然加倍後的二倍體。這種方法的缺點是需要誘導愈傷組織，然後通過組織培養分化成再生植株，但並不是每個小孢子都能無性繁殖。另外，二倍體以後，因為適應性問題，很難生長或結果。花藥培養育種效率低，綠苗誘導率低，染色體加倍困難也是原因。從理論上講，玉米花藥培養是快速獲得玉米純系的有效途徑。但到目前為止，玉米花藥培養獲得的純系和雜種很少大面積用於生產[5]。目前國內外研究表明，愈傷組織誘導率可達2%，綠苗率可達2%。
1.1.3遠緣雜交單親染色體消失。
在遠緣雜交中，可能是由於親本體細胞分裂周期不同步，導致親本壹方染色體丟失，從而產生單倍體。
1.1.4延遲授粉誘導
延遲授粉，即使花粉管到達胚囊，卵細胞也因失去受精能力而不能受精，但受花粉管刺激後容易分裂，從而進行孤雌生殖，形成單倍體植株。去雄後延遲授粉可以大大提高孤雌生殖的誘導率[6]。原因可能是授粉促進了胚乳的形成，從而保證了孤雌生殖幼胚的順利發育。
1.1.5輻射感應
花或雄花粉經X射線處理後，用射線照射，再由去雄的母本授粉，從而影響受精，誘導孤雌生殖產生單倍體。
1.1.6用單倍體啟動基因
1950年，美國北魯普國王種子公司發現了壹種高頻單倍體誘導材料。EdCoe(1956)發現了這壹材料的價值，並引入了兩個顯性標記基因(R-nj，P1)來控制籽粒性狀和植株性狀。經過兩次回交和兩次自交，命名為Stock6。在育種實踐中，以Stock6為父本，以誘導育種材料為母本，約有3%的單倍體胚[7]。Hagberg(1980)在大麥中發現了壹個部分顯性單倍體啟動子(hap)突變體，控制異常胚和胚乳的敗育或存活，其純合後代可產生10% ~ 15%的單倍體。劉繼林(2001)從美國引進玉米誘導系Stock6，並以其為父本在WBM、遼綠等6個玉米群體中誘導單倍體。通過對誘導後代的種子、植株標記和植株育性的鑒定，獲得了壹些雙單倍體材料。
2單倍體水平育種——單倍體鑒定
單倍體的鑒定方法主要包括形態學鑒定、解剖學鑒定、細胞遺傳學鑒定、射線照射、遺傳標記、分子標記等。形態鑒定和遺傳標記主要用於玉米誘導單倍體的鑒定。
2.1形態學和解剖學鑒定方法
通過形態學和解剖學特征鑒定單倍型是壹種直觀方便的方法。玉米單倍體細胞的染色質數量只有二倍體細胞質的壹半，因此其細胞和細胞核變小。葉表皮氣孔和保衛細胞的大小和數量也可以通過解剖學觀察來區分單倍體和二倍體。因為細胞變小，營養器官和生殖器官發生變化，植株變矮，所以在苗期可以通過目測選擇大部分單倍體。單倍體在正常生長狀態下往往比其標準型小得多；在幼苗生長初期，主根和齒鞘的長度差異明顯；苗期，玉米單倍體的第壹片葉較短；比較胚和盾狀體的大小也可以對單倍體進行初步鑒定。玉米單倍體的成株高度約為同基因型純合二倍體姊妹株的70%，葉面積約為後者的35%。另外，單倍體植株的特點是開花早，持續時間長；花畸形，敗育，結果少；單倍體植株矮小，葉、花、花藥和氣孔較小，花序較密，花較多，花絲較短，而相應的二倍體則相反[8]。
2.2細胞遺傳學鑒定方法
最準確的方法是觀察頂端分生組織壓縮的體細胞或減數分裂分裂細胞中的染色體數目，這可以區分單倍體和非整倍體。利用光度計分析細胞核中的DNA含量，但不能區分單倍體和非整倍體單倍體，而且檢測速度慢，需要儀器設備，不適合在田間大規模鑒定。
2.3射線照射法
植物對輻射的敏感度隨著倍數的變化而變化，這是生物學的壹般規律。基本方法是用電離射線照射(例如X射線)葉片的壹部分，先看到綠色消退，然後發生輻射性壞死。關鍵是探索不同作物的最佳劑量和照射時間。如果掌握得好，這種方法可以成為最簡單實用的鑒定方法之壹。
2.4遺傳標記法
利用遺傳標記篩選單倍體，可以減少根據形態差異進行篩選時經常遇到的誤差。因此，利用遺傳標記已成為最可靠、最有效的單倍體鑒定方法。在玉米中，成功地使用了著名的納瓦霍標記基因R-nj。Coe的Stock6和宋的高優1的單倍體誘導系引入了籽粒和植株顏色發育的遺傳標記基因。農大高郵1誘導率高，繁殖容易，克服了Stock6的重要缺陷。在目前的雜交世代中，母本籽粒的胚面可增大，標記更清晰。
單倍體誘導系誘導的種子可分為三種類型:胚乳糊粉層為紫色或紫紅色，胚部也為紫色或紫紅色；胚乳糊粉層有紫色或紫紅色標記，胚芽部分無色。糊粉層和胚乳胚芽不著色，無標記[2]。
2.5分子標記法
唐飛宇等(2004)利用SSR標記從玉米孤雌生殖中檢測二倍體，取得了明顯的效果[9]。
三種多倍體的再合成
染色體加倍可以自然發生，其頻率可以通過選擇來提高。此外，還發展了人工誘導加倍的方法。
3.1自然加倍
大多數單倍體雄花是高度不育的。然而，在少數情況下，單倍體雄穗會自然地完全或部分加倍，從而產生正常的花粉。有證據表明，壹個單倍體植株的少數體細胞壹般是雌雄同體的，正常花粉粒很少，所以單倍體自然加倍的頻率只占全部單倍體植株的1%。很多材料的自然加倍率不到5%，有的材料不自然加倍。單純的單倍體自然加倍難以滿足育種實踐的要求，必須進行人工加倍。
3.2人工加倍
通常雄穗育性的自然恢復率不超過20%，因此通過化學處理使染色體數目加倍顯得尤為必要。壹般來說，用0.06% ~ 0.5%的秋水仙堿溶液處理單倍體幼苗，可使單倍體雄穗的加倍率提高到20% ~ 50%。Kato(2002)利用壹氧化二氮氣體使單倍型加倍，分別獲得了4個自交系和雜種[10]。
自然加倍特性可以通過再選擇來改善。以兩個DH系為親本材料，通過下壹輪的品系選擇，可以提高新選單倍體雄穗的自然加倍頻率，育性恢復率從9.4%提高到33%，甚至達到43%。
4單倍體育種的發展前景
單倍體技術在玉米育種中的應用前景十分誘人，它具有以下優點:快速獲得純系；在單倍體中，基因互作可以簡化，超顯性效應可以消除，有利的加性和加性上位性效應可以保留。有害的、致死的、半致死的隱性基因也是可以淘汰的。但是單倍體育種技術也有缺點:不能有效打破不良基因的連鎖；基因之間重組的概率低；單倍體誘導頻率不高。另外，二倍體重組時染色體很難加倍。目前二倍體頻率可達15%-25%。此外，單倍體已在壹些國家用於玉米育種，壹些高頻誘導物已獲得專利，這限制了材料的國際交流。如果中國想在玉米育種中使用這項技術，就必須創造自己的單倍體誘導系。
單倍體育種是種質擴增和育種材料改良的有機結合。先將目標誘導材料進行有效重組改良，積累足夠多的有利基因位點，再通過單倍體技術獲得純系，將大大發揮單倍體育種的優勢，大大提高育種效率。此外，雙單倍體群體在遺傳學研究中具有重要的研究價值，可用於構建遺傳圖譜、基因定位和克隆[2]。除了進壹步完善單倍體誘導體系，提高單倍體誘導率外，今後的工作還應著重於單倍體加倍技術。杜娟等(1999)利用有性雜交重組有利基因型後進行花藥培養，快速獲得玉米純系[11]，建立了玉米單倍體育種新體系，不僅具有理論意義，而且具有巨大的生產潛力。
參考
1.郭春生，郭誌春，桂英.中國玉米花藥培養和單倍體育種[J].載於:Y . P . S . Bajaj(編輯)，《農業和林業中的生物技術》，1994，第25卷:玉米，斯平格爾出版社，柏林，149-161
2.梁，祁廷祥，許。單倍體技術在玉米育種中的應用及新進展[J].玉米科學學報，2004，12 (3): 13-15，18)
3.劉誌增，宋。玉米雜交誘導孤雌生殖單倍體的研究進展[J].玉米科學學報，1999，7 (2): 16-19。
4.史泰源。藥物誘導玉米孤雌生殖的研究[J].雜項作物，20，2000 (1): 17-20
5.郭壹鳴，楊應根，郭忠燦。玉米花藥培養和單倍體育種的新進展[J].中國植物學通報，2001，18 (1): 23-30
6.姜瑜，王玉民，王仲偉，等.我國玉米單倍體育種技術的研究進展[J].玉米科學學報，2008，16 (6): 48-57
7.韓學理，唐啟林，曹模舉，等. Stock6雜交誘導單倍體鑒定方法的初步研究[J].玉米科學學報，2006，14 (1): 64-66。
8.趙燕明、董、張鎖良等。玉米單倍體育種技術的研究與應用進展[J].玉米科學學報，2007，15 (5): 60-64。
9.唐飛宇，王菲，王國英。利用SSR標記檢測玉米孤雌生殖中的二倍體[J].江西農業大學學報，2004，26 (6): 859-862
10.蔡卓，許，唐長明，等.玉米單倍體育種的研究進展[J].玉米科學學報，2008，16 (1): 1-5。
11.杜娟，穆秋華，賈玉峰，等.利用橋組合轉移法提高玉米花藥培養誘導率的研究[J].玉米科學學報，1999，7 (3): 16-18。