中国农学通报 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (3): 1-10.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0275
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张金霞1(
), 桑世飞2, 张倩倩1, 刘贺梅1, 孙建权1, 胡秀明1, 殷春渊1, 王和乐1, 李凤梅3, 牛佳宇3, 黄金华1(
)
收稿日期:2025-04-10
修回日期:2025-07-15
出版日期:2026-02-15
发布日期:2026-02-09
通讯作者:
作者简介:张金霞,女,1987年出生,河南开封人,助理研究员,硕士,研究方向:作物分子育种。通信地址:453002 河南省新乡市新二街518号,新乡市农业科学院,E-mail:zjx_cau@126.com。
基金资助:
ZHANG Jinxia1(
), SANG Shifei2, ZHANG Qianqian1, LIU Hemei1, SUN Jianquan1, HU Xiuming1, YIN Chunyuan1, WANG Hele1, LI Fengmei3, NIU Jiayu3, HUANG Jinhua1(
)
Received:2025-04-10
Revised:2025-07-15
Published:2026-02-15
Online:2026-02-09
摘要:
针对传统水稻育种周期长、纯合效率低的问题,为推动育种技术革新与精准改良,本文系统梳理单倍体育种技术发展历程,重点分析花药离体培养、远缘杂交等传统方法,及CRISPR/Cas9基因组编辑技术靶向编辑REC8、PAIR1、OsD1等基因的诱导技术,系统优化了诱导、鉴定与染色体加倍等关键环节。研究表明:(1)技术融合显著提高了单倍体诱导效率(从0.5%~2%提高至10%~15%),拓宽了基因型编辑范围,实现了性状定向改良,使双单倍体(DH系)创制周期缩短至2~3年,育种效率较常规方法提高3~5倍。(2)建立包含分子标记、流式细胞术的多维鉴定体系,拓宽基因型编辑范围。(3)成功培育“中花”系列、“粳两优202/181”等优良品种。综上,单倍体育种实现水稻性状定向改良,成为遗传改良核心技术。同时指出,当前该技术仍面临单倍体自发加倍机制不明、嵌合体消除困难等技术瓶颈,提出通过智能育种与合成生物学技术的深度研究与融合,单倍体育种将推动水稻育种迈入设计育种新阶段,为保障粮食安全提供持续技术支持。
张金霞, 桑世飞, 张倩倩, 刘贺梅, 孙建权, 胡秀明, 殷春渊, 王和乐, 李凤梅, 牛佳宇, 黄金华. 单倍体育种技术及其在水稻遗传改良中的研究进展[J]. 中国农学通报, 2026, 42(3): 1-10.
ZHANG Jinxia, SANG Shifei, ZHANG Qianqian, LIU Hemei, SUN Jianquan, HU Xiuming, YIN Chunyuan, WANG Hele, LI Fengmei, NIU Jiayu, HUANG Jinhua. Haploid Breeding Techniques and Research Progress in Rice Genetic Improvement[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2026, 42(3): 1-10.
| 方法大类 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 形态学鉴定 | 简单快捷、成本低 | 准确性低,易受环境干扰 |
| 染色体计数 | 直接可靠 | 耗时、对技术要求高 |
| 流式细胞术 | 高通量、可检测混倍体 | 设备较昂贵、样品制备复杂 |
| 分子标记 | 精准、适用早期鉴定 | 依赖亲本多态性、技术要求高 |
| 生化标记 | 自动化潜力大(如核磁共振) | 需特定遗传背景、标记易受干扰 |
| 表型与生理指标结合 | 多维度分析,不同研究场景运用灵活 | 易受到环境的影响,主观性较强 |
| 方法大类 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 形态学鉴定 | 简单快捷、成本低 | 准确性低,易受环境干扰 |
| 染色体计数 | 直接可靠 | 耗时、对技术要求高 |
| 流式细胞术 | 高通量、可检测混倍体 | 设备较昂贵、样品制备复杂 |
| 分子标记 | 精准、适用早期鉴定 | 依赖亲本多态性、技术要求高 |
| 生化标记 | 自动化潜力大(如核磁共振) | 需特定遗传背景、标记易受干扰 |
| 表型与生理指标结合 | 多维度分析,不同研究场景运用灵活 | 易受到环境的影响,主观性较强 |
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