1.5.1. Cây đơn bội
Cây trồng trong tự nhiên da dạng về loài và mỗi loài có mức bội thể khác nhau. Song, hầu hết cây trồng có nhiễm sắc thể lớn hơn 1 dạng nhị bội thể 2n là phổ biến. Cũng có những loài cây có bộ nhiễm sắc thể tam bội, tứ bội, lục bội....ví dụ nhƣ: Cây mía, cây khoai lang có bội nhiễm sắc thể hỗn loạn 2n, 4n và 6n. Nhƣ vậy, mỗi đặc điểm di truyền của chúng đều bị hai hay nhiều gen chi phối, một số gen sẽ có trên 2alen và có hiện tƣợng trội hoặc lặn của một gen.
Nếu cây đa bội thể mang những cặp gen dị hợp tử thì biểu hiện kiểu hình là do các tính trạng trội hoặc lặn quyết định. Đối với những cây có nhiễm sắc thể đơn bội thì kiểu hình sẽ phản ánh trung thực kiểu gen. Dựa vào đặc điểm này ngƣời ta có thể nhận biết dễ dàng các đột biến lặn của giống đang nghiên cứu. Vì vậy cây đơn bội là vật liệu lý tƣởng trong công tác chọn giống cây trồng.
Trong cơ thể thực vật, chỉ có hạt phấn và noãn là những tế bào đơn bội (1n). Từ năm 1924 Blakeslee và cộng sự đã chứng minh đƣợc rằng: Hoàn toàn có thể thu đƣợc những dòng đồng hợp tử nhị bội thuần bằng cách nhị bội hoá cơ thể đơn bội.
Năm 1968, Mizenkes oono (Nhật Bản) đã thành công trong việc tạo cây lƣỡng bội đồng hợp tử tuyệt đối từ cây đơn bội bằng phƣơng pháp nuôi cấy bao phấn lúa. Hiện nay đã có 65 loại cây trồng đƣợc tạo ra bằng con đƣờng đơn bội.
Kỹ thuật tạo cây đơn bội invitro bằng cách kích thích tiểu bào tử phát triển thành cây thông qua nuôi cấy bao phấn đã tạo ra hàng loạt cây đơn bội một cách nhanh chóng. Đây là thành tựu vô cùng to lớn, mở ra một hƣớng đi mới trong lĩnh vực ứng dụng đơn bội vào công tác chọn giống cây trồng, có thể rút ngắn thời gian tạo giống từ 5 đến 7 năm.