保持系

在作物杂交育种中，保持系（Maintainer Line） 是“三系配套”体系中不可或缺的父本材料，其核心功能是与雄性不育系（A系）杂交后，子代能100%继承不育特性，从而持续繁殖不育系。以下从遗传机制、选育标准到应用实践进行系统解析：

一、保持系的核心作用与遗传原理

1. 三系配套关系

关键点：

• S：细胞质不育基因（来自母本）

• N：细胞质可育基因

• ms：核隐性不育基因，Ms：显性恢复基因

二、保持系的选育标准与技术方法

1. 核心选育指标

2. 主流创制技术

• 回交转育法（耗时但精准）：
  不育系A × 目标父本X → F₁选不育株 × X（回交5-6代）→ 获得新保持系B'

• 基因编辑法（前沿高效）：
  CRISPR敲除目标品种的育性基因（如水稻TMS5、玉米MS45）→ 直接转为保持系
  案例：中国农科院编辑TMS5育成“洁田B”，减少田间除杂成本30%

三、保持系的应用痛点与解决方案

1. 育性不稳定的技术挑战

2. 制种效率优化

• 机械去雄替代：
  玉米保持系DH系（双单倍体）→ 无需人工去雄，制种成本↓40%

• 分子标记辅助监控：
  检测ms基因连锁标记（如水稻RM314）→ 确保B系遗传纯度>99.9%

四、主要作物保持系案例

五、保持系在育种中的创新方向

1. 智能化制种：
   无人机授粉 + B系花粉活力实时监测 → 提高异交率至85%

2. 多基因叠加：
   编辑ms基因同时导入抗虫基因（如Bt）→ 培育抗虫保持系

3. 非转基因技术：
   辐射诱变创制新型保持系（如中棉所631B）→ 规避转基因监管限制