三系雜交水稻的三系是指不育系、保持系、恢復系。所謂的三系雜交水稻，是指用不育系做母本，保持系作父本，生產出下一代不育系種子。然後用下一代不育系做母本，恢復系做父本配製雜交水稻種子。

上世紀七十年代，三系雜交水稻率先在湖南省推廣，隨後在全國推廣種植，迅速提高了中國水稻產量，解決了華人民的吃飯問題，使得中國在八十年代成為世界水稻產量第一大國。

九十年代後期，中國南方開始推廣種植超級稻，超級稻比三系雜交水稻生育期更長，產量更高，米質更優。所謂的超級稻，是指二系雜交水稻。

三系雜交是指配製一個優良雜交種所需要的特定的三個系，包括不育系、保持系和恢復系，這三系必須配套才能使用的一種雜交育種方法。

雜交水稻主要是透過雄性不育系進行育種的。其主要原理是三系雜交水稻。

簡單來講，就是培育出一個品種的水稻，使其雄性不育，該系品種作為母本，然後用另一系的水稻作為父本，給不育系授粉，這樣不育系水稻長出的籽實就全部是雜交後代。

不過為了保證不育的繁殖，還需要一個雄性不育保持系，該系的特點是遺傳背景與不育系的幾乎相同，僅僅只是雄性可育，當該系水稻給不育授粉後，不育繫結的籽實仍是不育系。

三系雜交種子。有哪三系，是怎樣培育出來的？

有不育系，保持系，恢復系。

他們是相輔相成而存在。互相促進而發展的。其中不育系是基礎。

提要：我們說的三系雜交稻是哪三系？雜交種必須用三系制種嗎？

（參考：Chen L, Liu YG. 2014. Male sterility and fertility restoration in crops. Annual Review of Plant Biology 65, 579–606.

）

水稻由於自花受粉的特點，因此三系制種也是最為常用的一種方式，上圖是一個三系制種的原理圖。三系當中關鍵的是細胞質雄性不育系，而其餘兩者都是在圍繞著不育系來轉，用不育系制種，因為不育系是細胞質不育，本質來說就是該材料當中沒有相應的恢復基因。該系統當中包含了三種基因型的材料：

不育系：細胞核中不含有恢復基因（rfrf），而細胞質中含有控制不育的不育基因，比如說袁隆平團隊所發現的野敗不育系（WA CMS），其不育基因是WA352；武漢大學朱英國教授所發現的紅蓮細胞質雄性不育（HL CMS），敗育是由orfH79所控制，當然水稻當中還有BT CMS等其他型別，如果細胞核中沒有不育基因的恢復基因那麼該材料就會出現敗育的現象。也就是不育系！

保持系：一般來說保持系是非常容易獲得的，由於不育細胞質多為遠緣雜交或者野生稻轉移，在水稻種質材料中基本上都是不育系的保持系，顧名思義保持系的意思就是保持不育系不育的特點，簡單的說就是同不育系雜交之後，依舊是不育系。能夠同保持系雜交依舊保持敗育的材料都是不育系的保持系。（基因型：細胞質正常可育，細胞核無恢復基因rfrf）

恢復系：恢復系的特點是能夠恢復不育系的育性，在同不育系雜交之後，後代的育性迴歸正常，恢復系的細胞質不育，但是由於細胞核中含有不育基因的恢復基因，因此可以重新恢復育性（基因型：胞質不育，細胞核中含有恢復基因RfRf）。

透過上面的介紹我們也就明白了，三系當中的三者各負其責，不育系同恢復系雜交產生雜交種，而恢復系自交繁殖之後還是恢復系，保持系自交之後還是保持系，不育系則是依託保持系雜交。以此保證該系統的穩定執行。

雖說我們經常 聽到三系制種，但是雜交種並非都是透過三系所製出來的，而且三系也有一定的缺陷，比如說受到環境因素影響較大，氣溫的變化可能都會導致育性的恢復雜交種純度不足，這樣的種子種到田間之後，會有不少的不育植株，導致產量降低，由此所導致的生產事故也是不少的。除了三系制種之外，還有不少採用了兩系，比如細胞核不育、光敏不育、溫敏不育等，而像玉米制種雖說也有三系，但是由於玉米授粉的獨特性，在抽雄之前直接將母本的雄蕊剪刀剔除，這樣父本的花粉也就直接掉落上去了。制種反而更加方面。