Наличие наследственной изменчивости позволяет путем различных систем скрещивания сочетать определенные наследственные признаки в одном организме, а также избавляться от нежелательных свойств.
Благодаря различным системам скрещивания селекционер может сочетать в одном организме определенные наследственные признаки или избавиться от нежелательных. В селекции используют следующие системы скрещиваний: отдаленная гибридизация, инбридинг и аутбридинг.
Отдаленная гибридизация (скрещивание разных видов и родов) используется в селекции растений, животных, микроорганизмов. Но для применения этого метода приходится преодолевать биологические барьеры: несовпадение циклов размножения, несовпадение строения полового аппарата, несовместимость пыльцевых трубок и тканей пестика, стерильность гибридов и др. Для преодоления этих барьеров разрабатываются различные методы: получение амфидиплоидов (использование аллоплоидии), выращивание гибридных зародышей на искусственных средах, предварительные прививки в целях вегетативного сближения тканей, опыление смесью пыльцы и др.
Наибольшее распространение отдаленная гибридизация получила в селекции растений, так как при вегетативном размножении нет проблемы стерильности гибридов. В практике широко используется гибридизация сахарного тростника, картофеля, винограда, злаков.
Инбридинг (близкородственное скрещивание) используется для разложения популяции на гомозиготные линии. В результате его применения изменяется генетическая структура популяции. Гомозиготация по генам, контролирующим изучаемый признак, происходит тем быстрее, чем чаще близкородственные скрещивания используют. У растений при самоопылении частота гетерозигот уменьшается вдвое в каждом поколении, в то же время увеличивается частота гомозигот. У животных возрастание гомозиготности происходит более медленно, чем при самоопылении.
При инбридинге возрастает число рецессивных гомозигот, поэтому происходит увеличение вероятности появления организмов с аномалиями, снижение жизнеспособности, урожайности, устойчивости к заболеваниям. Это явление называется инбредная депрессия. Однако в природе существуют виды, для которых самооплодотворение является нормой, к таким видам принадлежат ячмень, горох, фасоль, пшеница и др.
К противоположному эффекту приводит аутбридинг (неродственное скрещивание). При этом скрещиваются породы, принадлежащие к одной породе или сорту, так и к разным (кроссбридинг). Аутбридинг ведет к повышению жизнеспособности, плодовитости, устойчивости к заболеваниям, так как при скрещивании неродственных особей вредные мутации переходят в гетерозиготное состояние.
Аутбридинг получил широкое распространение в селекции. Он применяется для объединения в одном организме разных ценных свойств, для выведения новой породы или сорта путем комбинации различных признаков.