單倍體育種的原理是染色體變異。

單倍體育種（haploid breeding）是植物育種手段之一。即利用植物組織培養技術（如花葯離體培養等）誘導產生單倍體植株，再透過某種手段使染色體組加倍（如用秋水仙素處理），從而使植物恢復正常染色體數。中國首先應用單倍體育種法改良作物品種，已育成了一些菸草、水稻、小麥等優良品種。

單倍體的產生的途徑：

1、體內發生即從胚囊內產生單倍體。這包括：

（1）自發產生：與多胚現象常有聯絡，如油菜和亞麻的雙胚苗中經常出現單倍體，可能是由溫度驟變或異種、異屬花粉的刺激引起。

（2）假受精：即雌配子或雌性細胞經花粉或雄核刺激後未受精而產生的單倍體植株。如玉米品種間雜交，馬鈴薯、苜蓿、菸草和楊樹的種間雜交等都有此現象。

（3）半受精：雌雄配子都參加胚胎發生，但不發生核融合，因而產生具父母本來源的嵌合植株，這曾在棉花中發現過。

（4）雄核發育或孤雄生殖：卵細胞不受精，卵核消失，或卵細胞受精前失活，由精核在卵細胞內單獨發育成單倍體，因此只含有一套雄配子染色體。這類單倍體的發生頻率很低。⑤雌核發育或孤雌生殖。精核進入卵細胞後未與卵核融合而退化，卵核未經受精而單獨發育成單倍體。遠緣雜交中有時會出現此種現象。

2、離體誘導植物細胞具有潛在的再生性和全能性，能發育為完整植株，故應用組織培養技術對特定組織進行離體培養，可誘導產生單倍體。方法是將一定發育階段的花葯、子房或幼胚，透過無菌操作接種在培養基上，使單倍體細胞分裂形成胚狀體或愈傷組織，然後由胚狀體發育成小苗或誘導愈傷組織發育為植株。