不育系

不育系分為質核互作型不育系（三系法）和核不育系（一系兩用法）

質核互作型不育系（三系法）

三係為保持系、不育系、恢復系。保持系可以保持不育系的不育特性，也就是說保持系和不育系雜交，當代可以結鈴生產子代，但是子代仍然是不育系的，這樣就可以讓不育系得到繁殖，保有這個不育系材料。恢復系，就是讓不育系恢復育性的材料，恢復系和不育系雜交，子代可以雜交成鈴，這樣可以應用與商品生產。如果要產生新的三系，必須有配套的不育系和恢復系才可以轉育：

以不育係為母本，以欲轉育的棉花品係為輪迴父本，連續雜交6代以上，就可以得到性狀和父本一致，育性表現為不育的新的不育系。在轉育中作為輪迴父本的棉花材料就是該不育系的同型保持系。恢復系轉育比較複雜，以恢復係為父本或母本，和欲轉育材料雜交，在F2代以後群體中，一邊和不育系測交選擇恢復能力強的品系，一邊進行其他如結論性、纖維品質、產量等選擇，連續6代可以選出新的恢復系。

應用三系在生產上的優勢：1、純度高。因為母本為不育系，不能自交成鈴，所有不會出現自交鈴現象，凡是成鈴的都是雜交種子，純度高。而配套的雜交棉生產，必須人工將棉花花蕾的雄蕊去掉，如果漏去或者去雄不幹凈，就會出現自交現象，影響純度。2、成本低。同樣，因為節省人工，所以制種成本低，如果僅僅考慮授粉階段的人工，三系法是人工去雄法的1/3左右。3、親本不易流失。繁殖不育系和大田生產雜交種子的制種田不在一起，基本不可能流失配套親本，而普通的人工去雄法，親本很容易流失。

核不育系（一系兩用法）

一系兩用，是指不育系即是大田生產中的母本，又是繁殖不育系的材料，故稱一系兩用。這種類型的不育系中不育株和可育株基本各佔一半，可育株和不育株雜交下一代仍然是不育株和可育株基本各佔一半，這樣可以繁殖不育系；將母本田中的可育株拔除，剩餘的不育株作母本和恢復系雜交，可以生產雜交一代種子。和普通的人工去雄法相比優點是不用去雄，節省人工，成本稍低。和三系法相比，因為需要提雜，且必須在現蕾后15天進行，影響棉株發育，還可能出現缺苗斷壟現象，影響產量。但是任何一個品種均可做這種不育系的恢復系，配製雜交棉組合比較自由，而三系法僅僅通過原恢復系轉育的新恢復系才可作父本，組合自由度低。

目前全國研究三系較多的是河北邯鄲、山西、浙江、新疆等科研單位，其中邯鄲的不育系材料審定的品種比較多，主要原因是這種不育系材料特殊，容易篩選出高優勢組合，其他單位的三系材料一般是哈克尼西棉胞質的不育系，這種材料對產量不利，不易選出高優勢組合。

一些單位將不育系材料轉育成具有標記性狀的棉花品系，利用蜜蜂等昆蟲傳粉，據報導制種產量比人工授粉稍低，在生產上有應用的可能。如新疆研究制種產量1500kg/公頃。

核不育系四川、中棉所、山東、湖南、湖北應用較多。

四川還發明了一種和三系基本相當的核不育育種法，一種特殊的材料可以讓不育系保持100%不育，但是因為保持系對溫度敏感，所以應用地域收到限制。

為了克服核不育提雜株時間晚的弊端，一些單位將標記性狀和不育基因連鎖，如將抗除草劑基因和不育系基因連鎖，凡是不育株就抗除草劑，這樣可以在苗期將可育株通過噴施除草劑除去，但還沒有應用於生產的審定品種。

另還有一個核不育材料是和芽黃標記連鎖的。凡是不育的就是芽黃的，這樣在苗期間苗、定苗時可以通過芽黃標記將可育株拔除，不影響棉株發育，對提高制種產量有利。另外這種材料還對光照和溫度敏感，在高溫長日照條件下是不育的，在高溫短日照條件下又表現為全部可育，利用這種特性，可以將在北方高溫長日照條件下表現不育的不育株的宿根直接栽植在海南三亞的高溫短日照條件下轉為可育，這樣產生的種子回到北方又表現為全部不育，不用再拔除可育株，不會出現缺苗斷壟和影響棉株發育現象。

目前生產上審定的三系雜交棉品種有十來個，如邯雜98－1、銀棉2號、新彩棉9號等。

核不育審定的品種更多，如魯RH-1等多個材料。