自交不亲和性指具有完全花并可形成正常雌、雄配子,但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性。具有自交不亲和性的作物有甘薯、黑麦、白菜型油菜、向日葵、甜菜、白菜、甘兰等。
具有自交不亲和性的植物通常表现出雌蕊排斥自花授粉的行为,使自花的雄配子在受精的不同阶段受阻:有的自花花粉在雌蕊柱头上不能发芽,有的花粉管不能穿透柱头表面,或在花柱内生长缓慢,落后于异花花粉,或不能到达子房,不能进入珠心,或进入胚囊后不能与卵细胞结合完成受精过程。
自交不亲和性是一种受遗传控制、提高植物自然异交率的特殊适应性。在杂种优势利用中,可以利用自交不亲和性植株作为母本,通过异花授粉生产大量的F1杂交种子,降低制种成本,提高制种效率,因而是一种有实用价值的有性繁殖方式。
植株的雌蕊正常而花粉败育,不产生有功能的雄配子的特性称为雄性不育性。雄性不育性广泛存在于水稻、玉米、高粱、油菜、大麦、小麦、棉花、向日葵等作物中,有的已用于配制杂交种。植株受遗传控制的雄性不育性分为两大类:受核基因控制的细胞核雄性不育性(Genic male sterility,GMS)和细胞质—细胞核互作性雄性不育性。后一种不育性又简称为细胞质雄性不育性(Cytoplasmic male sterility,CMS),是由于细胞质不育基因(S)与细胞核中相对应的不育基因(rf)的互作而产生的雄性不育性。