2026年2月10日，我院联合中国水稻研究所、中国农业科学院作物科学研究所，在植物学国际权威期刊 Molecular Plant（2025年影响因子24.1）在线发表题为《Haploid induction via anther/microspore culture in rice breeding: From art to science》的观点性论文，系统梳理水稻花药/小孢子培养技术的发展脉络，剖析当前瓶颈，并提出将其从依赖经验的“技艺”，升级为可复制、可推广的“科学”。

论文系统梳理了水稻花药/小孢子培养技术的发展历程，客观分析了当前技术瓶颈与发展机遇。近年来，基于基因编辑的单倍体诱导系（如osmatl）虽取得重要进展，但在生物安全监管、结实率稳定性、操作成本、检测通量等方面仍面临诸多现实制约。相比之下，传统花药/小孢子培养技术凭借“非转基因、自发加倍率较高、无须人工杂交”等突出优势，仍是目前水稻双单倍体（DH）育种规模化应用的核心技术路线。但该技术长期受限于籼稻、粳稻基因型响应差异显著、绿苗率波动大、白化苗频发等技术瓶颈，其机制尚待进一步阐明。

针对上述关键问题，研究团队历时八年持续攻关，取得重要技术突破：通过优化秋水仙素处理等关键环节，初步建立适用范围更广、效率更稳定的花药/小孢子培养体系，部分材料染色体加倍率最高可达90%以上。为水稻单倍体育种从“经验依赖”转向“科学可控”提供了坚实数据与技术支撑。

论文更具价值的是，尝试搭建从“Art”向“Science”的转型理论框架与实施路径：一是拟通过单细胞多组学和功能基因研究（如BBM1和BAR1），进一步阐明雄核发育的分子机理；二是探索结合自动化装置、AI图像识别与智能决策系统，打造少人化、高通量、标准化的育种技术操作平台，降低对个体经验的依赖；三是有望为大豆、番茄等难培养作物的双单倍体（DH）体系构建提供有价值的参考思路与方法。业内专家评价，该论文兼具理论高度与实践指导意义，展现了中国科学家在全球作物育种技术路线研讨中的前瞻思考与建设性贡献。

我院生物技术研究所植物细胞工程研究中心陈志伟研究员为论文第一作者和共同通讯作者，中国水稻研究所魏祥进研究员、中国农业科学院作物科学研究所吕建研究员为共同通讯作者。研究得到上海市农业科技创新项目（K2023004）、上海市农业科学院卓越团队项目（沪农科卓【2022】018）和中国农业科学院科技创新项目的资助。