单倍体育种是农业育种上重要的育种手段之一。传统育种往往需要7～9个世代才能获得相对的纯合品系,而单倍体育种可在一个世代内获得纯合的双单倍体品系,显著缩短育种年限。目前已开发多种单倍体育种技术,但均有局限性。拟南芥GFP-tailswap单倍体诱导系通过改造内源CENH3获得单倍体诱导能力。通过在作物中改造同源基因,已在水稻、大豆、木薯、玉米等各类作物中获得单倍体诱导系,但效率只有1%左右。并且在诱导过程中,会产生大量败育种子。因此,优化此诱导系并提高其在作物中的单倍体诱导效率是目前亟待解决的问题。诱导过程中产生的败育种子胚乳具有明显缺陷,因此本研究拟利用拟南芥双受精特点,通过在中央细胞或胚乳中特异性的表达正常CENH3来降低单倍体诱导过程中产生的败育种子比例,优化诱导系。GFP-tailswap与Col对比根的发育伸长明显受阻,我们将分析对比这些株系的转录组数据,研究CENH3如何影响根的发育,并期望对诱导机理进行初步探究,为高效诱导系的培育提供一些线索。本文主要取得如下结果:1.根据种子皱缩程度将GFP-tailswap诱导产生的种子分成四类。我们发现皱缩程度越严重,种子的萌发率越低,皱缩种子中有更大比例的非整倍体,但是单倍体比例与种子表型之间无明显的相关性。2.利用相差干涉显微镜（DIC）观察了诱导过程中胚、胚乳的发育。在受精后8天,诱导产生的种子中还有超过80%的胚停留在心形期及更早的时期,在受精后15天,约40%的胚停留在心形期及更早的时期,并且部分胚表型存在异常。在诱导产生的种子发育早期,我们观察到了形态异常的胚乳核,在发育晚期还有约20%的种子胚乳未细胞化完全。3.通过分析GFP-tailswap与Col根转录组水平差异,并利用已发表的种子激光切割基因芯片数据,查看这些差异表达基因在胚发育过程中的变化,其中个别基因表现出在早期胚中高表达的表型,其可能与GFP-tailswap的诱导机理相关。4.设计分别针对CENH3 N端、C端以及Os CENH3 C端的特异性抗体,但Western杂交检验表明N端抗体无法识别目的蛋白,C端抗体可以识别出特异性蛋白,但大小与预期不符,Os CENH3 C端抗体可以识别目的蛋白。这些抗体需要进一步研究确定。本研究拟通过恢复胚乳的方法拯救单倍体诱导过程中产生的败育种子,虽然整体上没有达到预期目标,但对诱导过程中种子的发育过程进行了深入的细胞学分析,为将来拯救败育种子提供了基础和方向。此外,对诱导系的转录组学分析为CENH3调控根的发育和诱导机理的研究提供了线索。