イネ
交配によって作られた雑種集団の選抜方法で、交配育種法は更に系統育種法と集団育種法に分けられる。
系統育種法では、遺伝子型及び形質にばらつきが現れ始める雑種第2世代(F2世代)で個体選抜を行い、その子供のF3世代以降を系統として扱い、系統の種子数を増やしつつ遺伝子的に固定されていない個体を排除しながら系統として確立する方法である。早期から不要な形質を排除することが出来るが、F2世代では多くの遺伝子座がヘテロ接合であることが多いため、その自殖後代もばらつきが多く、それらの排除が必要であるため効率が低い。
イネは、基本的には自家受精を行う事で自分と同じ遺伝子型の子孫を残す自殖性植物である。自殖性植物は数世代にわたって自家受粉を繰り返すため、遺伝子がホモ接合型である個体が集団内で多数を占める。ホモ接合体の個体から種子を得ると、子孫は全て親と同じ遺伝子型を持つ。これを育種学では純系(pure line)と呼ぶ。
イネの品種改良では、一部の例外を除き純系の品種を作り出すことを目的としている。この育種体系を純系改良方式という。
純系改良方式では、まずは同質の遺伝子で固定された純系である親品種から、何らかの方法(交配、突然変異誘発等)でヘテロ接合状態の雑種個体を発生させる。その後雑種個体の子孫を自殖により増殖させると、各遺伝子座がホモ接合化し、数世代を経ると、元の親とは異なった遺伝子型の組合せを持つ純系個体の集団が得られる。この状態を形質が固定された、と表現する。こうして得た純系個体集団から品種として好ましい形質(例えば、病気に強い、冷害に強い、倒れにくい、収量性が高い、食味が良い等)を持った個体を選抜する。その後、更に自殖を繰り返し、選抜した個体と同じ遺伝子型の種子を増やすことで系統として確立させる。また、同時に系統の栽培特性等を調査する。調査の結果有望と見られた系統は新たな品種となる。現在、日本で育成され栽培されている品種のほとんどは純系改良方式で育成されており、例えば令和元年度品種別作付け動向の統計に表れる品種は全て純系改良方式で育成されたものである。
純系改良方式は雑種個体を得る方法やその後純系を得る方法によって、複数の方法に分類されている。
自然では相互に受粉はしないコムギとの雑種を、精細胞と卵細胞の電気刺激による人為的な融合で作出することに成功したと、東京都立大学と鳥取大学が2021年10月6日に発表した。
純系分離法とも呼ぶ。前述の通りイネは自殖性植物であり、同一の親から得た子孫は基本的には親と同じ遺伝子型である。しかし、長期に渡って栽培すると突然変異の自然発生、1%以下の低確率ではあるが他の品種と他家交配行われる等して、遺伝的変異が蓄積し、多様な変異を持つ雑種集団となる。平年の栽培条件では看過されるような変異が異常気象(冷害等)の発生年では、有利な形質として認識され、選抜されて次世代に引き継がれる。農業試験場が設立される以前、近代的な育種が導入される以前はこの方法で在来品種の改良が行われてきた。
農業試験場設立後も、在来品種を試験場が収集し、その中から個体選抜を行い、純系系統化することで育成された品種も多い(亀の尾4号、陸羽20号 等)。