细胞质雄性不育系是培育杂交水稻的重要基础,不育系纯度高低直接影响杂交种的纯度和杂种优势的表现。不育系群体中存在少量表型似保持系又对不育系具有育性恢复功能的“可育株”,是各种细胞质不育系普遍存在,而且危害严重的问题。研究这类可育株及其恢复基因的来源,有利于制定更加科学高效高纯度不育系繁殖的技术方案,具有重要的生产利用价值,还可对认识水稻细胞质雄性不育和育性恢复基因的起源和变化提供新线索。本研究为防止外来花粉串粉,通过套袋繁殖,产生了来源于3个滇Ⅰ型粳稻不育系黎榆A、榆密15A和合系42A的不育系繁殖群体,在其中筛选出“可育株”。用测交、自交,结合分子生物学手段,对“可育株”的基因型和育性恢复性进行遗传研究。结果表明“可育株”在不育系群体中出现的频率为0.0573%。“可育株”可分为2种类型。一类结实正常,正常花粉在97%以上,细胞质可育,核无恢复基因,其育性恢复位点的基因型为rf/rf。它们可能来源保持系机械混杂,是滇Ⅰ型粳稻不育系混杂的主要类型,占“可育株”的72.97%。通过加强不育系繁殖和种子加工过程的管理,可减少或杜绝这类可育株混杂。另一类“可育株”的正常花粉率在50%左右,出现频率约为0.0155%,占“可育株”的27.03%。它们拥有不育细胞质,属于配子体不育,细胞核有一个显性恢复基因,是杂合基因型S(Rf/rf),对滇Ⅰ型不育系具有育性恢复功能,自交后代不出现不育株。本研究称其为“育性回复株”,将其所携带恢复基因暂记为Rfr(d1)。Rfr(d1)与滇Ⅰ型恢复系南34和南36的恢复基因互为等位。位于BT型恢复基因Rf-1的位点的CAPS标记分析表明,Rfr(d1)也位于Rf-1区域。育性回复株自交和与其相应不育系测交的后代群体未出现性状明显分离。除了恢复基因位点差异外,在水稻全基因组169个SSR位点上也没有发现它们与其相应不育系存在多态性,无外源品种基因渗入的迹象。因此,认为Rfr(d1)不可能来源于外来品种花粉串粉,而是来源于不育系隐性基因(rf)发生自然回复突变产生。这是首次通过遗传学和分子标记技术证明水稻细胞质雄性不育系通过育性回复的突变可产生育性回复株。