Селекцію соняшника проводять більш ніж за 30 ознаками. В залежності від зони вирощування, вимоги до сорту або гібриду, можуть уточнюватися, але виділено низку ознак і особливостей, які необхідні для всіх зон. До них відносяться врожайність, стійкість до хвороб і шкідників, висока олійність і якість олії, технологічність, адаптивність.
Селекція на високу врожайність. Урожайність соняшника складається з продуктивності окремих кошиків і числа рослин на 1 га. Продуктивність окремого кошика визначається числом зернівок у ньому і масою кожної насінини.
Істотне значення має вихід ядра, який визначається по відсотку лушпини. Встановлено, що при збільшенні виходу ядра на 10% збір олії зростає на 6 – 7%. В результаті селекції відсоток лушпини знижений з 40 – 45% у місцевих сортів до 20 – 25% у комерційних сортів і гібридів.
В зв’язку з переходом селекції на гетерзисні гібриди проблема лушпинності займає важливе місце. Найбільший гетерозисний ефект встановлено при схрещуванні ліній і сортів української селекції з лініями іноземних зразків з високою загальною комбінаціною здатністю (ЗКЗ). Але оскільки всі іноземні зразки мають підвищену лушпинність (32 – 35% і більше), а груба лушпинність домінує, то збір олії залишається на рівні стандартних сортів і лише інколи перевищує її.
Лушпинність не знаходиться в тісному зв’язку ні з олійністю ядра, ні з масою 1000 зерен. Відносно тісно вона пов’язана з діаметром кошика і масою зерен одного кошика. В крупних кошиках при високому врожаї зернівок часто проявляється підвишена частка лушпиння в перерахунку на масу зернівок.
В селекції важливо враховувати не лише масу 1000 зернівок, але і масу 1000 ядер, оскільки невиповнені зернівки типу гризового соняшника або межеумка можуть при висоркій крупності мати щупле ядро і низьку натуру. В той же час надзвичайно щільне прилягання ядра до оболонки зернівки небажане, оскільки створює значні труднощі при відокремленні ядра від лушпини на олійних заводах.
Вирощувані гібриди соняшнику іноземної і української селекції відрізняються гіршим обрушуванням поряіняно з сортами-популяціями, більш крихкою і щільно прикріпленою до ядра лушпиною. Умовне обрушування зерен гібридів на 15 – 30%, а в окремих випадках і вдвічі нижче, ніж у сортів. Гібриди мають і меншу масу 1000 зерен (36 – 50 г).
Урожайність сортів і гібридів підвищується також за рахунок деякого загущення посівів (до 50 – 60 тис/га), тому необхідні генотипи, толерантні до загущення. Важливою особливістю є аттарагіруюча здатність зернівок; зернівки, що ростуть повинні максимально використовувати поглинений азот за рахунок максимального відтоку його з стебла, листків і квітколожа, особливо до наливу, оскільки саме в цей час формується олієзапасаюча тканина мезофілла насінин.
Оскільки рослина соняшнику має надлишкову вегетативну масу, для підвищення збирального індекса необхідна більш раціональна архітектоніка окремих рослин (скорочення числа, розмірів і загальної площі листків), що дозволить збільшити щільність посіву і створити оптимальний фітоценоз. Високоврожайні сорти і гібриди повинні мати позитивну реакцію на покращення агротехнічних прийомів (добрива, зрошення і т.ін.) і мати добре виражену буферність або гомеостаз.
Селекція на високу олійність і якість олії. У підвищення врожайності і олійності соняшнику, перетворенні його в культуру стратегічного виробничого значення вирішальну роль відіграли роботи академіка В.С. Пустовойта, який опрацював методологію селекції і насінництва цієї культури, довів необхідність селекції її на стрімке збільшення зборів олії з одиниці площі. Завдяки роботам українських селекціонерів створені врожайні високоолійні сорти і гібриди соняшнику.
Сорти народної селекції і перші селекційні сорти мали олійність 28– 33%, причому вважалося, що 33% - це біологічна межа. В 1927 р. був створений перший сорт Круглик А-41. Сорти Передовик покращений, Армавірський 3497 покращений і інші в сприятливі роки накопичують до 55 – 56% олії. Селекціонерами створений вихідний матеріал з олійністю 59 – 60%.
Харчова цінність зерна і олії залежить не лише від жирнокислотного складу, але і від вмісту вітамінів, природніх інгібіторів окислення і прооксидантів. В зерні соняшника накопичується 0,7 – 1% фосфоліпідів (фосфатидів), 0,23 – 0,24% стеролів. В олії сучасних сортів і гібридів міститься 60 – 80 мг% токоферолів, характерні особливості яких пов’язані з проявом ними Є-вітамінної активності і і антиокислюваної дії. За кількістю водорозчинних вітамінів (нікотинової кислоти, тіміну, біотину і рибофлавіну) зернівки високоолійного соняшнику подібні до зерен арахісу. Вміст пігментів (каротиноїдів, каротинів і ксантофілів) становить у зрілих зернах 0,12 – 0,16 мг%.
Основним напрямком селекції соняшнику тривалий час було підвищення збору олії з одиниці площі шляхом створення високоврожайних сортів з високою олійніст. Зерен. Однак проведені біохімічні дослідження показали широкі межі варіювання жирнокислотного складу олії соняшника, що дало можливість вести селекцію на відповідну якість.
З 1970 р. у ВНДІОК проводиться робота по зміні жирнокислотного складу соняшникової олії селекційними методами. Особлива увага прикута на підвищення стійкості олії до окислення при тривалому зберіганні шляхом зниження вмісту насичених жирних кислот, головним чином лінолевої, а також збільшення кількості антиоксідантів. Продяться також селекційні роботи по створенню сортів з оливою олією.
Селекція на вміст білку. Зерна соняшнику поряд з високою олійністю характеризуються накопиченням значної кількості протеїну (до 20 – 25%).
В процесі селекції на високу олійність у білковому комплексі зерен соняшника відбулися істотні зміни: збільшилася кількість водорозчинної фракції білків, найбільш збалансованої за амінокислотним складом, в результаті підвищився вміст у загальному білку деяких незамінних амінокислот, в тому числі лізину.
Високолійні сорти і гібриди досить добре збалансовані за амінокислотним складом, лімітуючою амінокислотою є лише лізин, дефіцит якого дещо знижує поживну цінність соняшникового білку. В різних високоолійних сортів, які вирощені в однакових грунтово-кліматичних умовах, вміст лізину варіював у межах 4 ± 0,7%, а в межах сортової популяції – 5,4 ± 0,76%.
Незважаючи на негативну кореляцію між олійністю і відсотком вмісту білку в зернах, високоолійні сорти соняшнику не поступаються старим сортам за збором протеїну з гектара.
Селекція на оптимальний вегетаційний період. Сорти і гібриди, пристосовані в відповідній зоні, повинні бути придатними для механізованого збирання в фазі господарської стиглості до настаття несприятливих погодних умов.
Оптимальна тривалість вегетаційного періоду визначається для кожної зони в залежності від тепло- і вологозабезпеченості, погодних умов у період дозрівання і збирання і ін. Селекція на ранньостиглість супроводжується зниженням урожайності.
Врожайні скоростиглі гібриди і сорти можуть створюватися за рахунок дружнього дозрівання рослин, добору генотипів з більш коротким періодом від фізіологічної до повної стиглості; вегетаційний період може бути скорочений також шляхом селекції на прискорене висихання кошиків.
Сорти соняшнику за тривалістю вегетаційного періоду розділяються на три групи: середньостиглі (92 – 132 дня), ранньостиглі (80 – 120 днів), скоростиглі (78 – 100 днів).
При селекції на ранньостиглість основну браковку проводять до цвітіння, видаляючи всі пізньостиглі рослини.
Селекція на технологічність. Сорти і гібриди соняшника повинні відповідати вимогам інтенсивних технологій вирощування: характеризуватися вирівняністю за висотою і стійкістю до вилягання; одночасним дозріванням в високою аттрагіруючою здатністю зернівок. При дозріванні рослина повинна висихати на пні, що дасть змогу проводити збирання без хімічної десікації і підвищувати ефективність ресурсозберігаючої технології. Таким вимогам задовольняють посіви з однокошикових рослин висотою 80 – 120 см, з оптимальним розміром слабоопукого кошика, який розташований вище листків на стеблі під кутом 45 – 900.
До характеристики технологічності входить також стійкість до обсибання зернівок при одночасному достатньо легкому обмолоті комбайном. Сорти і гібриди повинні бути стійкими до хвороб і шкідників, позитивно реагувати на внесення добрив і зрошення.
Селекція на стійкість до хвороб і шкідників. Введення в культуру і вирощування олійного соняшнику постійно пов’язане з створенням стійких до хвороб і шкідників сортів. На перших етапах культури істотну проблему проявляла іржа, завезена разом з соняшником з Америки. Слабовражувані місцеві сорти (Зеленка і ін.) були одержані в результаті народної селекції. Незабаром культурі почало загрожувати враження зернівок соняшниковою міллю. Ця загроза була знята з створенням панцирних сортів. З полину на соняшник перейшов квітковий паразит – вовчок, спочатку раса А, потім Б, в останні роки нові і більш агресивні раси. Боротьба з вовчком проводиться постійно. З 60-х рр. минулого сторіччя істотної шкоди почали наносити такі хвороби, як несправжня борошниста роса, попільна, біла і сіра гнилі і ін.
Вважається, що на соняшнику паразитують 65 видів грибів, 10 бактерій, два віруса і чотири вида квіткових паразитів. За ступенем шкодочинності виділені наступні хвороби: біла гниль, несправжня борошниста роса, іржа, попільна гниль, сіра гниль, вертицилльоз, фомоз.
При враженні хворобою не лише стрімко падає врожайність, але і погіршується якість насіння – знижується польова схожість, маса і олійність, значно підвищується кислотне число олії, що погіршує його харчові особливості.
Селекція кормових сортів. Соняшник на кормові цілі в Україні вирощується на значних площах, причому основну частину займають олійні сорти. Ці сорти порявняно з кормовими забезпечують низькі збори зеоленої маси і сухої речовини з гектара. Кормові сорти більш урожайні ніж олійні сорти на 10 – 20 т/га (60 – 70 т/га зеленої мами з 1 га).
Основні завдання в селекції соняшнику кормового спрямування – створення сортів, стійких до хвороб і вовчка, створення гілчастих багатокошикових форм з довго зеленим стеблом і з меншою часткою стебла в загальній масі.