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　　在农业生产中，很多优良品种在种植几年后往往失去原有的高产，导致品种退化，产量下降。经过长期实践，人们发现在生产中使用杂交种子比使用多年种植的优良品种有更显著的增产效果。作物表现出生长整齐、植株健壮、产量高、抗虫抗病能力强的特点，称为杂种优势。

　　但杂种优势往往只表现在两个品种杂交后的第一代。如果第一代杂交种的种子重新播种，第二代(F2)杂交种会出现生长不均匀，产量下降。因此，为了保持作物的杂种优势，每年都要准备第一代杂交种。

　　用杂交方法生产的杂交种需要大量种子直接用于大田生产。这就要求杂交育种工作要简单，用生产上通常使用的人工去雄方法难度很大。

　　这是因为玉米等作物容易去雄，而水稻、小麦等小花作物则很难去雄。

　　如果杂交母本的雄蕊不能产生正常的可育花粉，就不会& # 039；难道没有可能挽救人工阉割的工作吗？

　　经过努力，科学家们终于在自然界中找到了这样的植物。它们的雄蕊发育异常，不能产生能育的花粉，但雌蕊正常并能育，能接受其他植物的花粉产生种子。这种现象在遗传学上被称为雄性不育。在同一植株中具有可遗传雄性不育性的植株群体称为雄性不育系(以下简称不育系)。有了雄性不育系，省去了大量的人工阉割工作，不仅节省了大量的劳动力，而且保证了杂交种的纯度。

　　为什么植物会有雄性不育？

　　研究表明，小麦、水稻、玉米等作物雄蕊的育性是由细胞核和细胞质中的基因决定的(图3-4)。细胞核和细胞质都含有决定雄蕊是否可育的基因。其中，核内不育基因用R表示，可育基因用R表示，R对R为显性；细胞质不育基因用S表示，可育基因用N表示.在上述四个基因的关系中，核育基因(R)可以抑制细胞质不育基因(S)的表达，所以当核育基因(R)存在时，植株都是雄性可育的；当细胞质基因是可育基因(N)时，无论细胞核具有可育基因还是不育基因，植物都是雄性可育的。只有当细胞核雄性不育基因和细胞质雄性不育基因共存时，植物才能表现出雄性不育。

　　在利用雄性不育系培育杂交种的过程中，首先遇到的是，比如如何解决雄性不育系的自交问题。也就是说，什么样的品种可以作为父本，在后代中保持雄性不育的特性？

　　从图3-5可以看出，以基因型为N (rr)的品种为父本，与基因型为S(rr)的雄性不育系杂交，杂交后代的基因型为S( rr)，表现为雄性不育。在这里，基因型为N (rr)的品种既能使母本结实，又能保持后代的不育性，故称为雄性不育保持系(简称保持系)。

　　田间使用的杂交种要雄性可育，否则无法自育。那么，与雄性不育系杂交能产生什么样的杂交种呢？

　　从图3-6可以看出，只有将基因型为N (RR)的品种与基因型为S (rr)的雄性不育系杂交，后代才能再次可育。这种能使雄性不育系后代恢复育性的品种称为雄性不育恢复系(简称恢复系)。在田间大面积播种这样的种子，长成的植株不仅能通过授粉结实，而且在各方面都表现出强大的优势。在杂交育种中，雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系必须配合使用。这就是人们常说的三系搭配。

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