植物的杂交育种中，通过有性杂交获得的种子种下去之后，长出的杂种植株性状会发生严重的分离。这是因为，在雌雄配子分离组合的过程中，随着配子的自由组合，成对基因发生了自由组合。
花粉作为雄性的单倍体细胞，在合适的培养条件下可长成完整的植株。但单倍体植株长势很差，一般不能开花结果，在生产上没有什么利用价值。但它却是育种过程中的一个很好的中间材料。
采用秋水仙溶液浸泡等方法，可使单倍体植株的染色体加倍，变成基因型纯合的正常的二倍体植株，在繁殖过程中后代不会分离。这样可大大简化后代的选择过程，缩短育种周期。由于单倍体加倍获得的二倍体植株基因型是纯合的，这样隐性的性状也可以得到表现，扩大了性状的选择范围，也有利于对作物品种改良的设计和诱变育种的进行。
利用花粉诱导单倍体植株进行育种称作花粉育种。但一般选用花药作为培养材料，因为单纯培养花粉是不易获得成功的。
花粉育种是植物细胞工程中比较成功的技术之一，至今已有300多种植物诱导出了单倍体植株。我国在这方面的研究处于领先地位，在单倍体育种方面结出了累累硕果。自20世纪70年代开展单倍体育种以来，先后培育出生产上大面积推广应用的京花1号、3号小麦，中花8号、10号水稻等优良品种，在玉米、甘蔗、橡胶、甜菜、烟草、茄子等作物新品种、新品系的培育上也喜获丰收。通过花粉育种培育出的新品种大多表现出了很好的品质和很高的增产潜力，将为我国粮食的增产增收立下汗马功劳。