用配子體育成單倍體植株，再經過染色體加倍，作為育種材料或從中直接選優育成新品種的方法。單倍體因母株的起源和倍性不同，可分為壹元單倍體（monohaploid）和多元單倍體（polyhaploid），多元中又分為同源多元單倍體（autopolyhaploid）和異源多元單倍體（allopo-lyhaploid）。
果樹生長結果周期長，且多數自交不親和，很難獲得純系。直接培育單倍體加倍成純系，開辟了利用純系進行果樹育種的新途徑。利用單倍體能增強誘變育種的誘變效果，並可更好地利用雜種優勢，有利搞清果樹遺傳規律，縮短育種程序，提高雜交育種預見性。
早期誘導單倍體是采用輻射線照射、化學藥劑處理、溫度刺激、遠緣授粉和延遲授粉等方法，誘導孤雌或孤雄生殖，培育成單倍體植株。也有的種類在有性後代中選擇小的種子播種，或生長發育矮小植株通過鏡檢篩選獲得單倍體。這些方法產生單倍體的頻率都很低，未能在育種上實際應用。20世紀70年代後，由於細胞工程的迅速發展，通過離體培養單性配子體，主要是培養花藥的方法，大大提高了誘導單倍體植株的頻率。果樹的單倍體育種70年代開始研究，現在蘋果、楸子（海棠果）、葡萄、柑橘、草每、荔枝和龍眼等也獲得了花粉單倍體植株，有的花粉植株已開花結果。
從花藥育成單倍體的過程是：首先接種培養花藥。有的果樹經胚狀體發育成小植株，如蘋果、柑橘等；有些經愈傷組織分化不定芽，長成完整植株，如海棠果。由花藥誘導單倍體植株能否成功，主要與以下因素有關：①接種材料的遺傳類型。如山東省釀酒葡萄研究所曾經接112個葡萄品種的花藥，只有6個品種分化出植株。②花粉的發育時期。蘋果的接種適期為四分體和單核期，海棠果單核晚期，葡萄四分體至單核晚期，荔枝單核晚期，柑橘單核中、晚期。由於發育時期的不同步性，還難以精確掌握。③培養基。誘導蘋果花藥胚狀體的適宜培養基是MS培養基，如用N6則只長愈傷組織。荔枝胚狀體成株的培養基是MS附加KT0.1、蜂王漿600、L H500、B11、B61、G A3400（單位均為毫克/升）。如果B1、B6少於1毫克，胚狀體即不能正常生長，並很快壞死。如果不加GA3，胚狀體多不能抽莖長葉。加蜂王漿可防止胚狀體長愈傷組織或老化變褐。④接種前的處理。柑橘在接種前將花藥置3℃低溫下處理5～10天，可提高胚狀體誘導率。⑤培養條件。柑橘花藥培養的適溫為20～25℃，高於25℃即不能誘導出胚狀體。
單倍體植株育成後，因單倍體缺少壹套染色體，難於結實或存活，所以必須要加倍成純合二倍體。有些單倍體植株可以自然加倍，有的需要人工加倍。可分別按以下三種育種程序進行育種：①加倍後直接選擇優良類型，利用無性繁殖育成新品種；或選擇自花結實的類型，利用有性繁殖育成新品種。此法主要用於砧木育種。②加倍後選配優勢組合，生產雜種種子，直接播種。此法主要用於實生繁殖的果樹，也可把最佳優勢組合通過無性繁殖固定，成為無性系品種。③對雙單倍體再進行理化誘變，將性狀優良的突變體加倍，選出優良品種，利用無性繁殖固定。