本发明提出了具有红莲型细胞质的光温敏水稻雄性核不育系的选育方法。以红莲型不育系为母本，与携带有红莲型不育系恢复基因的光温敏核不育系的父本连续回交，核代换后得到由红莲型细胞质和具有隐性核不育基因的基因组核质重组的光温敏雄性核不育系。如果以携带有红莲型不育恢复基因的光温敏核不育系作父本，可以直接与红莲型不育系连续回交得到具有红莲型细胞质的光温敏核不育系；如果光温敏核不育系父本不携带红莲型细胞质恢复基因，则先通过杂交、分子标记辅助选择等方法导入红莲型细胞质恢复基因，再与红莲型不育系回交得到具有红莲型细胞质的光温敏核不育系。本发明将红莲型不育系异交结实率高的特点应用于“两系法”杂交水稻制种生产中，提高了“两系法”杂交水稻种子生产的效益。