花粉育种，又叫单倍体育种。说来也简单，无非是将作物的花粉，放在人工配制成的营养物（培养基）上，并给以一定的光照、温度和湿度，花粉中的营养细胞或生殖细胞不经受精而通过一条至今仍不十分清楚的特殊途径变为一株完整植物，然后把符合人们需要的优良植株挑选出来继续培育成一个新品种的过程。因为由花粉长成的植株，只有精细胞所含有的一整套染色体组，与正常的受精卵产生的植株相比，花粉所产生的植株缺少卵细胞所带有的那一套染色体组。受精卵产生的植株细胞中，既有精子从父本带来的一套染色体组，又有卵子从母本带来的一套染色体组，因此叫做双倍体植物；而花粉产生的植株正好比它少了一整套染色体组，把这种植物称为单倍体植物是最贴切不过了。由单倍体植物进一步发展成一个新品种的过程不就可称为单倍体育种吗？
上海市农科院副研究员章振华，经过大量调查和长期实践，育成了几个高产优质的水稻良种，如“新秀”、“花寒早”等已在江苏等地称雄。更为重要的是，他在国际上首次提出了水稻单倍体育种的操作规程。
花粉育种与常规杂交育种的重大差别是花粉产生植株。目前大量获得花粉株的方法是花药培养法。按理，花药本身的结构是双倍体的，它的内部包含着单倍体的花粉粒，可花药培养的结果，产生的植株几乎都是由花粉粒起源的，为什么会这样，至今还是个谜。花药培养是在无菌条件下进行的。(www.xing528.com)
章振华的实践证明：“花粉育种能及早使杂种性状稳定，缩短育种年限，快速改良品种”。花粉育种硬是比杂交育种提前三年出了成果。现有的理论也支持花粉育种。按遗传学的理论，如果育种家考虑的是二对独立遗传的相对性状，那么杂种代能形成四种不同基因型的配子，由这四种不同的精于和卵子自由结合产生的受精卵中，就会有九种不同的基因型，其中有两种不同的纯合类型，各占1/16。如果用杂种一代的花药培养，则从理论上可得到四种不同基因型的植株，各占1/4，如果育种家考虑的n对相对性状，则花药培养就能得到2n种纯合体，每种纯合体占1/2，而常规杂交育种虽也能在杂种二代中出现2种纯合体，但每种纯合体只占1/4。根据这样的推论，不是可以看出，花粉育种的选择效果比常规杂交育种要高得多吗？花粉育种的好处还不仅仅是选择效果高，而且还在于由花粉长出的植物经加倍后就是纯合体，而杂交后代中，表现型相同的纯合体和杂合体混在一起无法辨别。为了辨别纯合还是杂合，至少又要延长种植一年。
花粉育种不仅在水稻上获得了成功，在小麦、烟草等作物上也已告捷。可是花粉育种取得成功的作物屈指可数，像小黑麦、玉米、茄子、辣椒、甜菜、白菜、亚麻和葡萄等多种农作物虽然已得到了花粉植株，可还未得到用于生产的良种。就是水稻、小麦和烟草等作物，成果还欠丰硕。什么原因呢？原来花粉育种的好处是建立在全部花粉都能长出植株这个基础上的，可是到目前为止，报道最多的水稻花粉育种、杂交粳稻花粉成苗率（绿苗），最高不超过6％；杂交籼稻的花粉成苗率（绿苗），最高为1.5％。这就降低了花粉育种的成效，是什么因素阻碍着大多数花粉不能长成苗呢？这难道不是该探索的课题吗？在水稻的花药培养中还经常看到长出许多白化苗的情况，白化苗当然无法生存，但如果白化苗能变成绿苗，这无疑会提高花粉育种的成效。关于白化苗出现的原因，有人说是因为花粉受到高温影响所致，可笔者在正常情况下培养上农香糯花药时，几乎在不同年份的每次试验中，都得到大量白化苗。能不能使白苗变绿苗呢？这就要先揭开白化苗成因这个谜。在花粉育种中，更令人费解的是，人们所需要的那些性状总很难得到，也就是说，具有符合人们需要的那些基因型的花粉粒经常在培养条件下，不能长成植株，这又是什么原因呢？如果解开了这些“谜”，花粉育种不是可以取得长足的进步吗？
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