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植物育種家は、作物の繁殖方法に応じてさまざまな方法を用います。これには以下のようなものがあります。
作物の繁殖様式は、その遺伝的構成を決定づけ、ひいては、適切な育種・選抜方法を開発する上で決定的な要因となる。繁殖様式に関する知識は、改良品種を育成するための人工的な操作においても不可欠である。作物の自然な状態を妨げず、かつその状態を維持する育種・選抜方法のみが、作物にとって適切である。このような理由から、他家受粉作物に自家受粉を強制すると、その生産性が著しく低下する。
教育目的のため、植物育種は、系統育種（自家受粉作物）、集団育種（他家受粉作物）、交雑育種（主に他家受粉作物、一部自家受粉作物）、クローン育種（栄養繁殖作物）の4つのカテゴリーに分類して紹介する。
特定の制約により、多くの植物種において自家受精（部分的および完全な自家受精）のメカニズムが発達した。自家受精による繁殖方法が非常に効果的な理由としては、繁殖効率の高さに加え、遺伝的多様性の減少、ひいては高度に適応した遺伝子型の固定化が挙げられる。自家受精植物では近親交配による形質低下がほとんど起こらないのは、この繁殖様式によって野生個体群において自然選択が働くためである。
自家受粉作物の改良において重要なステップは、親株の選択と、分離世代における最良の植物の特定である。育種家は親株の選択において明確な目標を持つべきである。自家受粉作物は維持管理が容易であるが、種子の誤用につながる可能性もある。
農業上重要な自家受粉作物には、小麦、米、大麦、乾燥豆、大豆、ピーナッツ、トマトなどがある。
この選抜方法は、主に植物の表現型とパフォーマンスに基づいて植物を選抜することに基づいています。選抜された植物から採取された種子は、次世代のためにまとめて利用されます。この方法は、正または負の集団選抜によって集団全体の改良に用いられます。集団選抜は自家受粉植物には限定的にしか適用されず、在来品種の改良に有効な方法です。この選抜方法は、遺伝率の高い形質にのみ有効です。集団選抜の欠点の1つは、環境が個々の植物の発育、表現型、パフォーマンスに大きな影響を与えることです。しかし、これは、地域特性に合わせて品種を選抜できるという利点にもなり得ます。
種子形成の通常の方法が高度な他家受粉による植物種は、特徴的な生殖特性と集団構造を持つ。自家不稔性[ 1 ]、自家不和合性、不完全花、機械的障害の存在により、植物は正常な種子形成のために他家花粉に依存する。各植物は、それぞれ異なる遺伝子型を持つ多数の個体からの花粉の混合物を受け取る。このような集団は、集団内の個体間の自由な遺伝子流動によって安定した状態に維持される、膨大な自由かつ潜在的な遺伝的変異を伴う高度なヘテロ接合性を特徴とする。
ハイブリッド品種の開発においては、集団の中から最も生産性の高いヘテロ接合体を特定し、他の個体を排除してその個体を生産することが目的となる。
これは、表現型に基づいて個々の植物を選択する、最も単純で簡単かつ最も古い選抜方法であり、大量種子選抜は初期段階ではトウモロコシの改良に非常に効果的であることが証明されましたが、特に収量向上におけるその有効性はすぐに厳しい批判にさらされ、最終的に大量選抜法の改良につながりました。受粉後の選抜では花粉親を制御することができないため、効果的な選抜は雌親のみに限定されます。交配後には花粉源が不明であるのに対し、種子の収穫には親のみが使用されるため、遺伝率の推定値は半分に減少します。
この選抜方法は、大量選抜手順を改良したものであり、以下の点で異なります。
選抜は、親植物の表現型ではなく、子孫検定の成績に基づいて行われます。選抜された半兄弟（雌親のみが既知で選抜されているため、「半兄弟」という用語が用いられる）から採取した種子は、選抜のために、複製されていない子孫列で栽培されます。種子の一部は、各植物の任意の形質の収量能力、すなわち育種価を決定するために植えられます。最も生産性の高い列からの種子、または優れた半兄弟からの残りの種子をまとめて、1サイクルの選抜を完了します。
基礎集団の2つの植物を交配して得られた複数の同胞家系を、反復試験で評価する。各同胞家系の一部は、組換えのために保存される。評価結果に基づき、選抜された同胞家系の残りの種子を用いて、最良の家系を組換えする。
無性生殖とは、通常の配偶子形成や受精が行われない植物の増殖様式全般を指し、通常の種子生産作物とは明確に異なる。有性生殖が行われないため、増殖される植物材料の遺伝的構成は、基本的に元の植物と同じままである。
親植物のクローンは、親植物と全く同じ遺伝子構成で作ることができます。優れた植物を選抜し、栄養繁殖によって増殖させます。栄養繁殖によって得られた子孫は、遺伝子の組み合わせの分離による劣化がなく、安定した品種の開発に利用されます。この無性生殖の特異な性質は、ブドウ、リンゴ、ナシ、モモなど、数多くの果物や野菜の栽培品種の開発に貢献しました。
これらの作物の選抜は、畑作などの他の供給源から導入された材料に限定されます。無性繁殖植物を誘発突然変異によって改良することには、明確な利点と限界があります。あらゆる栄養繁殖体は突然変異誘発剤で処理することができ、望ましい単一の突然変異体、あるいは突然変異した繁殖体の一部（キメラ）でさえ、元の品種の改良型として増殖させることができます。
無性植物の場合、選抜とは、最も優れた生育を示す植物を選び出し、それを栄養繁殖させることと定義できます。植物は遺伝的に完全に安定しているわけではないため、年月を経て変異が生じることは予想されます。したがって、選抜は継続的なプロセスであり、変異個体は選抜プログラムから除外されます。選抜の主な目的は、将来の植栽地の品質と収量を向上させることです。無性植物の選抜プロセスには、集団選抜やクローンブロックからのクローン選抜など、さまざまなアプローチが用いられます。
集団選抜では、例えばブドウ畑などの母体ブロックから植物を選抜する際に考慮すべき要素がいくつかあります。選抜時期は重要な要素であり、植物の特性のほとんどが明確に現れる時期に選抜する必要があります。無性生殖を行う多年生植物の場合、最適な時期は収穫直前です。最良の結果を得るためには、選抜された植物を翌シーズンに評価する必要があります。この時期には、生育異常、葉の変形、ウイルス症状が最もよく観察できます。集団選抜は、同じ植物に対して最低3年間、毎年実施されます。選抜サイクルのいずれかの年に要件を満たさない植物は、プログラムから除外されます。
新しいクローンの開発と登録は、古い農園での現地クローン選抜と、海外からの高品質クローンの輸入による現地評価によって行われる。
クローンとは、特定の親植物から栄養繁殖によって生じた子孫であり、親植物と遺伝的、形態的、生理的な違いは一切見られない。選抜後、選抜された様々なクローンを用いて評価が行われる。