На ранніх етапах селекції гречки використовували масовий добір, однак у теперішній час у роботі з цією культурою для створення вихідного матеріалу широко застосовують гібридизацію, індукований мутагенез, поліплоїдію і інші методи в сполученні з різними методами добору.
Гібридизація і техніка схрещування. Для проведення гібридизації рослини висівають у сосуди. Після початку цвітіння в сосудах залишають довгоматочкові рослини, які використовують при схрещуванні як материнські. Всі квітучі квітки і раніш утворені плодики видаляють пінцетом. У сосуд ставлять кілки висотою 1,2 – 1,3 м і ізолюють рослини шільними матерчастими ізоляторами. В інших сосудах залишають рослини з короткоматочковими квітками, які будуть використані за батьківський компонент схрещування. Наступного дня після ізоляції рослин вранці, коли починають розкриватися пиляки, пінцетом зривають короткоматочкові квітки і обережно прикладають їх до маточок материнських рослин. В результаті відбувається сумісне (легітимне) запилення, яке забезпечує максимальне отримання гібридних плодів. Для запилення можна використовувати пензлики, які виготовляють заздалегідь для кожної комбінації схрещування. В особливих випадках, коли потрібна кастрація, тичинки видаляють в бутоні за добу до розкривання квіток або рано вранці в день розкривання до початку розтріскування пиляків. З використанням лупи контролюють чистоту маточок і нанесення пилкових зерен. Слід відмітити, що в зв’язку з швидкою втратою життєздатності пилку відсоток утворення плодів підвищується при проведенні схрещувань у теплу погоду з 8 до 10 год ранку, при повторному нанесенні пилкових зерен на приймочку маточки.
В тих випадках, коли необхідно одержати велику чисельність гібридних плодів, посів проводять у полі на ізольованій ділянці. Матекринський і батьківський компоненти схрещування висівають черезрядно з міжряддями 45 см. З моменту розкриття перших бутонів видаляють з посіву материнського сорту всі рослини з короткоматочковими квітками, а в посіві батьківського сорту видаляють усі довгоматочкові рослини. Вільне перезапилення в цьому випадку дає змогу одержувати гібриди. Генетичне маркування довело, що ступінь гібридності при цьому способі становить 98 – 98,6%. В разі необхідності перевірки фертильності пилкових зерен застосовують або ацетокарміновий, або йодний метод. Через високу екзину пилкові зерна гречки погано забарвлюються ацетокарміном, і тому часто доводиться використовуати непрямий метод визначення фертильності (йодний), що грунтується на виявленні запасних поживних речовин у вигляді темнозабарвлених крохмальних зерен, які переважно є лише в фертильних пилкових зернах; стерильні пилкові зерна втратили крохмаль і не забарвлюються йодом.
При використанні підбору пар для схрещування застосовують різні підходи. Так, еколого-географічний (тобто генетичний) дав змогу створити такий цінний сорт, як Шатилівська 5, при участі в схрещуванні сортів Амурська місцева і Богатир.
Використовують підбір пар за елементами продуктивності (один сорт крупноплідний, інші мають високоозенені суцвіття), якості продукції з метою створення тонкоплівчастих сортів з крупним зерном, високим виходом крупи, підвищеним вмістом білка і незамінних амінокислот.
Можливий підбір пар за тривалістю окремих фаз вегетаційного періода: сходи – цвітіння і цвітіння - дозрівання. У скоростиглих сортів ці періоди короткі: перший триває 21 – 26 днів, другий – 31 – 49. Тривалість другого періоду довша, ніж першого. Дуже важливо досягнути, щоб основний урожай був зформорваний якомога раніше, оскільки розтягнутість процесу дозрівання плодів – один з недоліків даної культури. Причому необхідно звертати увагу на габітус стебла, не допускаючи в зоні гілкування великого числа вузолів, і на співвідношення зерно – солома.
Індукований мутагенез. Роботи професора О.С. Алексєєвої по створенню нових сортів гречки для умов України довели можливість використання штучно отриманих мутацій в селекції цієї культури. Для роботи даним методом одержання вихідного матеріалу необхідно не менше 5000 плодів кожного сорту, потрібні мутаційні розсадники першого, другого і третього років з шириною міжрядь 45 см. Використовуючи для створення вихідного матеріалу радіаційного мутагенезу були створені сорти Аеліта, Лада і Галлея. Сорт Аеліта на одній з сортодільниць Миколаївської області виявив урожай зерна 4 т/га. При використанні хімічних мутагенів нітрозоетілсечовини в концентрації 0,006% для обробки плодів з вихідного матеріалу створений сорт Орбіта. Сумісне застосування етіленіміна (ЕІ) і гамма-променів для обробки плодів сорта Вікторіядало можливість з створеного вихідного матеріалу одержати крупнозений сорт Подолянка. Ввикористанням вихідного матеріалу одержаного шляхом застосування інбридингу і хімічних мутагенів у Білорусі виведений сорт Чорноплідна.
У гречки для одержання мутантів випробовують і лазерне опромінення. Нові можливості розширення мінливості вихідного матеріалу дає обробка мутагенами пилку короткоматочкових рослин перед розкриттям бутонів і запилення ним довгоматочкових рослин. Практика використання мутагенів в селекції гречки довела, що цей метод створення вихідного матеріалу не лише ефективний, але і здатний за короткий проміжок часу одержувати гарні результати.
Поліплоїдія. У гречки культурної інколи зустрічаються природні тетраплоїди. Перші роботи по штучному створенню тетраплоїдів у гречки виконали радянські досмлідники Л.Р. Жебрак і В.В. Сахаров.
Для одержання тетраплоїдів добові паростки обробляють водним розчином колхіцину в концентрації 0,05 – 0,1% протягом доби. Цей метод можна модифікувати відносно дози і експозиції обробітку. Гарні результати дає обробка пророслих насінин гетерозисних гібридів гречки.
Тетраплоїдні сорти Іскра і Більшовик 4 були районовані відповідно в 1978 і 1980 рр. Пізніше створили сорт Мінчанка. В Польщі вирощують тетраплоїдний сорт Емка, в Канаді – Пенкард, у Японії – Міяда.
Тетраплоїдні сорти мають більшу масу 1000 зерен (30- 40 г), більшу плівчастість (27 – 28%), підвищений вміст рутина, характеризуються холодостійкістю, стійкістю до вилягання. В генетичному відношенні тетраплоїди відрізняються від диплоїдів. Так, у гібридів F2 при моногібридному схрещуванні спостерігається інше розщеплення (35 : 1 замість 3 : 1) порівняно з диплоїдами; зустрічаються порушення в мейозі, що впливає на фертильність пилку і насіневої продуктивності. Ось чому при роботі з тетраплоїдами необхідний контроль за процесом мейоза і фертильністю пилку. Автополіплоїдія у гречки супроводжується збільшенням розмірів квіток, плодів, пилкових зерен, продихових клітин, збільшенням числа хлоропластів в замикаючих клітинах продихів. Все це використовують як додаткові ознаки для виявлення тетраплоїдів; підрахунок числа хромосом необхідний для остаточних оцінок рівня плоїдності.
Методи біотехнології. В селекційній практиці інколи доводиться клонувати рослини гречки шляхом використання зелених черенків. Краще всього укорінюються верхівкові черенки і черенки третього яруса листків.
У багатьох випадках гречку вирощують на штучному живильному середовищі, в камерах штучного клімату з використанням ламп типа ДРЛ-400 з фотоперіодом під час цвітіння 16 год. В сосуди висаджують по три рослини. Посів проводять пророслими насінинами.
І.М.Суріков, В.М. Мазур проводили пророщування насінин гречки (без перикарпу) на штучному живильному середовищі В5 (2% цукрози, 0,7% агара з додаванням ферментів В1, В6, РР, ауксинів і цитокінінів при рН середовища 50,6 – 5,8). Через 3 – 5 днів спостерігали утворення каллуса. Після пересадки його через 26 днів утворювалися бруньки. На думку авторів, метод можна застосовувати для розмноження цінних генотипів, оскільки каллусна культура дає змогу одержувати регенеранти. Крім того, автори використовували середовище В5 для робіт по віддаленій гібридизації гречки, виділяючи незрілі зародки через 12 днів після запилення.
Методи добору. Для вибору методів добору при роботі з гречкою великого значення набуває знання рівня мінливості ознак, характеру їх спадкування, впливу гетерозису.
Ефективність масового добору грунтується на кореляції між фенотипом і генотипом особин. Таким способом добору, як відомо, неможливо перевірити особливості відібраних рослин по нащадках, але він привабливий простотою і невисокою витратою праці. Сорт Богатир, Калінінська, Сибірячка, Горношорська, Казанська крупнозерна були створені методом масового добору. На бувшій Шатилівській дослідній станції з 1901 р. застосовували сортування насіння гречки по крупності і виповненості. Багаторазовий масовий добір з сортуванням насіння дав змогу створити сорт Богатир.
Ознаки, що контролюються генами з адитивним ефектом з високим коефіцієнтом успадкування краще піддаються дії масового добору.
Індивідуальний (часто багаторазовий) добір в селекції гречки використовують у вигляді сімейного (наприклад при створенні сорта Глорія), сімейно-групового (при створенні сорта Краснострілецька) і індивідуально-сімейного (при створенні сорта Ідель). Застосування сімейно-групового метода потребує урахування деяких особливостей гречки. Так, у перший рік сім’ї краще розміщувати на однорядкових ділянках, щоб зменшити внутрішньосімейне перезапилення, а наступного року їх необхідно висівати на багаторядкових ділянках для збереження генетичних відмінностей. При роботі індиідуально-сімейним добором нащадки елітних рослин по сім’ях розмножують ізольовано з використанням екранної ізоляції (обсіваючи диплоїдні ділянки тетраплоїдною гречкою). Після оцінки сімей кращі з них об’єднують. Даний метод періодичним добором застосовується в селекції гречки на гетерозис при створенні синтетичних сортів, які представляють популяції, що утворені об’єднанням групи генотипів з високою ЗКЗ. Такі сорти зберігають гетерозис протягом декількох генерацій. Сутність метода періодичного добору полягає в послідовному сполученні добору з гібридизацією виділених генотипів.
При роботі цим методом спочатку виділяють вихідні генотипи (300 – 500 рослин), розмножують сім’ї, проводять їх оцінку на комбінаційну здатність, а потім формують синтетики, випробовують і розмножують їх. Даний метод застосовують в Інституті землеробства. Схема роботи включає декілька етапів і займає близько 10 років. Сорт Київська одержаний шляхом об’єднання чотирьох компонентів, які представляють результати добору з сорту Богатир, двох зразків з США і зразка з Польщі, які виділені за ознакою ЗКЗ і при перезапиленні в суміші забезпечують прояв гетерозису по врожайності.
Спостереження і оцінки. Протягом вегетаційного періода у гречки відмічають фази розвитку: сходи, перший справжній лист, гілкування і бутонізацію, цвітіння, дозрівання плодів. Початок фази відмічають коли вона настає в 10 – 15% рослин. У польових умовах підраховують густоту рослин після сходів і перед збиранням, визначають стійкість до вилягання, а також до хвороб і шкідників. У лабораторних умовах проводять аналіз снопового матеріалу, оцінюють показники якості зерна, стійкість до обсипання зерна.
Для визначення плівчастості зерна використовують обрушувач ВПГ-1М, вирівняності зерна – набір сит з різним діаметром отворів (3,2 – 5,0 мм), виходу крупи – вальцоводековий станок ЛВС-1М. Стійкість до обсипання зерна визначають з допомогою вібратора, шляхом механічного стручувача рослин або при перестої на пні. Оцінки на стійкість до хвороб проводять через 10 днів після прояву сходів. Найбільшу небезпеку в цей період представляють гниль (фітофтора) і в’янення рослин. На початку дозрівання плодів враховують ступінь ураження аскохітозом, борошнистою росою, фузаріозом, рамулярозом і сірою гниллю. У сиру погоду в період збирання оцінюють проростання зерна на пні.