純系創(chuàng)制是作物育種的核心內(nèi)容，常規(guī)育種一般需要8個(gè)世代以上才能獲得遺傳上高度純合的自交系，而單倍體育種技術(shù)只需2個(gè)世代即可獲得純系，極大縮短了育種周期和時(shí)效，是作物育種的共性關(guān)鍵技術(shù)。雖然單倍體可通過(guò)多種途徑產(chǎn)生，但多存在對(duì)材料背景依賴性較高，難以在育種中規(guī)模化應(yīng)用等問(wèn)題。雜交誘導(dǎo)單倍體技術(shù)作為一種新的高效快速育種技術(shù)，其具有快速高效和易于規(guī)?；瘜?shí)施等優(yōu)勢(shì)，已在玉米育種中得到了廣泛而深度的應(yīng)用并成功拓展至多種作物。

      經(jīng)過(guò)二十多年研究，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院陳紹江教授團(tuán)隊(duì)在該技術(shù)領(lǐng)域的理論和應(yīng)用等方面取得整體性突破，主要體現(xiàn)在：一是克隆關(guān)鍵誘導(dǎo)基因，占領(lǐng)單倍體技術(shù)制高點(diǎn)：在國(guó)際上率先克隆了關(guān)鍵誘導(dǎo)基因ZmPLA1和ZmDMP。進(jìn)一步通過(guò)不同作物誘導(dǎo)基因的同源基因編輯成功將該技術(shù)拓展至小麥等單子葉作物及番茄等雙子葉作物。以其為基礎(chǔ)所建立的單倍體基因編輯技術(shù)等也顯示該技術(shù)在新一代核心技術(shù)的研發(fā)中所起到的關(guān)鍵引領(lǐng)作用。二是攻克單倍體育種的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，形成高效技術(shù)體系：創(chuàng)建了基于誘導(dǎo)基因分子標(biāo)記的高頻誘導(dǎo)系選育方法，成功育成系列誘導(dǎo)率達(dá)15%以上的高頻誘導(dǎo)系、籽粒油分和誘導(dǎo)率均超10%的超高油型誘導(dǎo)系及組培專用誘導(dǎo)系等，建立了準(zhǔn)確率達(dá)90%的單倍體自動(dòng)化鑒別技術(shù)，研發(fā)的組培加倍技術(shù)使雄穗加倍率倍增至70%以上。由此，形成了以高頻誘導(dǎo)、精準(zhǔn)鑒別、高效加倍為特點(diǎn)的高效技術(shù)體系。三是強(qiáng)化技術(shù)融合，提升系統(tǒng)效能：基于單倍體技術(shù)體系特點(diǎn)和流程，融合傳統(tǒng)育種和分子育種技術(shù)，形成了單倍體與回交選育結(jié)合的BH等技術(shù)，回交定向選擇過(guò)程的通量和速度顯著提升。同時(shí)，通過(guò)田間與分子育種評(píng)價(jià)結(jié)合形成了分子預(yù)測(cè)技術(shù)，為大量DH系的篩選評(píng)價(jià)提供了高效技術(shù)解決方案；四是集成關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建工程化DH創(chuàng)制平臺(tái)：通過(guò)單倍體技術(shù)流程化及各高效技術(shù)的體系化集成，構(gòu)建了工程化技術(shù)平臺(tái)?；诖似脚_(tái)，可以使DH系實(shí)現(xiàn)周年工廠化的連續(xù)創(chuàng)制，滿足了規(guī)?；咄康默F(xiàn)代育種需求；五是創(chuàng)新技術(shù)轉(zhuǎn)化模式，促進(jìn)種業(yè)技術(shù)快速轉(zhuǎn)型升級(jí)：根據(jù)單倍體技術(shù)易于工程化實(shí)施的特點(diǎn)，相繼探索了不同的技術(shù)轉(zhuǎn)化模式，其中通過(guò)技術(shù)平臺(tái)構(gòu)建所形成的自助共享模式有力的促進(jìn)了系統(tǒng)化整體應(yīng)用。該模式通過(guò)自主組材、自助操作和自主保護(hù)等，促進(jìn)了企事業(yè)單位單倍體育種技術(shù)與傳統(tǒng)育種系統(tǒng)的融合，目前應(yīng)用單位已覆蓋了國(guó)內(nèi)主要骨干企事業(yè)單位，登海種業(yè)、屯玉種業(yè)、隆平高科、墾豐種業(yè)、金色豐度、豐樂(lè)種業(yè)、敦煌種業(yè)等排名靠前的企業(yè)均已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，促進(jìn)了新技術(shù)向新育種模式的轉(zhuǎn)變，有力支撐了產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)的更新?lián)Q代。

      玉米單倍體育種技術(shù)的廣泛和深度應(yīng)用，已在玉米種質(zhì)創(chuàng)新和品種選育上取得顯著成效，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前每年創(chuàng)制DH系達(dá)到30萬(wàn)個(gè)以上，育成DH雜交種超過(guò)200個(gè)，其中MC670在2020年創(chuàng)造了1663.25公斤/畝的國(guó)內(nèi)高產(chǎn)記錄，展現(xiàn)出DH雜交種的高產(chǎn)潛力。該技術(shù)在其他主要作物上的應(yīng)用也為跨作物跨技術(shù)的拓展融合及引領(lǐng)新的產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革開(kāi)辟出更加廣闊的前景。

      來(lái)源：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)