本课题为水稻单倍体育种体系的研究，单倍体植株经染色体加倍后，在一个世代中即可出现纯合的二倍体，从中选出的优良纯合系后代不分离，表现整齐一致，可缩短育种年限。另外由于单倍体植株中仅有一套染色体，使得隐性基因得以表达，并显性出来。这对诱变育种和通过突变体研究基因功能很有好处。在诱导频率较高时，单倍体能在植株上较充分地显现重组的配子类型，可提供新的遗传资源和选择材料。中国首先应用单倍体育种法改良作物品种，已育成了一些烟草、水稻、小麦等优良品种。全世界已在12个物种中250多个作物品系产生单倍体，并已经育出300多个DH自交系。单倍体育种如能进一步提高单倍体诱导的效率，并与杂交育种、诱变育种、远缘杂交等相结合应用，则在作物品种改良上的作用将更显著。　　本研究通过构建CENH3*突变基因，通过设计3对guideRNA靶位点识别序列，使用水稻U3启动子启动表达，同时将使用玉米ubiquitin启动子开启表达的Cas9表达框组装在同一个载体上，组成水稻内源CENH3基因的CRISPR/Cas系统敲除表达框，该载体为单倍体诱导株系载体并通过农杆菌介导法转化水稻愈伤组织，筛选抗性愈伤，分化成苗种植收获T0代种子。通过PCR的方法，检测CRISPR/Cas在转基因中的突变效率为75.9％，并筛选得到T1代纯合突变植株，在这些纯合突变体中，缺失突变为71.4％，插入突变为28.6％。这些纯合突变植株作为单倍体诱导植株将与野生型水稻杂交产生单倍体。该植物在和正常植株杂交时，由于着丝粒的缺陷而在合子中被排除，从而产生完全野生型来源的单倍体，研究表明单倍体产生频率可达45％，远高于上述其它方法，因而有可能用于大规模单倍体生产及单倍体育种。