分子标记辅助选择的育种方法
当前MAS 育种的基本方法主要有回交育种、SLS-MAS 育种、系谱MAS 育种、MAS 聚合育种以及新兴的以生物信息学为平台的分子设计育种等（范吉星等，2008）。
1.回交育种
回交育种主要用于个别性状的改良。一般采用回交（常规育种技术只能对显性性状进行选择）和一代回交、一代自交的方法将1～2 个性状导入轮回亲本中，最终获得的是具有轮回亲本遗传背景但携带1～2 个目标性状的新品种。而利用MAS 育种则可对目标性状（显性基因和隐性基因）进行直接选择，无须每隔1～2 代通过测交确认目的基因是否存在。此外，利用MAS 育种还可以减少与目标性状连锁的不良性状的导入。因此，回交育种中应用MAS，既可大大加快育种进程，也可提高育种效率。
2.SLS-MAS育种
Ribaut 等（1999）提出了关于大范围群体内的单目标基因分子标记辅助选择（Single Large-Sale，SLS-MAS）的育种方法，基本原理是在一个随机杂交的混合大群体中，利用分子标记辅助选择目标性状，尽可能保证选择群体足够大，保证中选的植株目标位点纯合，而在目标位点以外的其他基因位点上保持较丰富的遗传多样性，最好呈孟德尔式分离。这样采用分子标记筛选后，仍有丰富的遗传多样性供育种家通过传统育种方法选择，产生新的品种和杂交种。这种方法对于由单基因控制的质量性状或多基因控制的数量性状的MAS育种均适用。
在SLS-MAS 育种方法中，利用传统育种方法结合DNA 指纹图谱选择用于MAS 育种的优异亲本，尤其对于数量性状而言，不同亲本针对同一目标性状要具有不同的重要的QTL，即具有更多的等位多样性。但用于分子标记辅助选择的QTL 最好不要超过3 个，而且要求这些QTL在不同的遗传背景和环境中表达稳定，所占的表型变异较大，同时选择最有效的QTL，使所用分子标记与QTL间的距离低于5 cM，以得到紧密连锁的分子标记。在这一方法中，首先要在优良材料中选择亲本，以便获得可通过等位基因互补改良的性状，然后通过杂交所选的亲本，建立起分离群体。每个亲本的目标基因组区域可以通过在分离群体中组合有利的等位基因而被鉴定出来。MAS 育种依赖以PCR 为基础的分子标记来定位目标基因组区域内的有利等位基因，它只需对优良品系杂交得到的大型分离群体进行一次筛选即可。多性状同时采用MAS 育种改良方法能聚集数量性状育种价值，它的育种效果比常规方法选择或单个性状改良更好。
SLS-MAS育种的优势在于：
（1）控制目标性状的有利等位基因主要来源于2个或多个优良亲本，而不用考虑是否是供体株或受体株；
（2）带有特定基因组区域内有利等位基因的植物体在重组的早期世代中就可被筛选出来，而且目标区域外部不会有选择压力，这确保了其他基因组基因可在各种条件和环境下为开发未来的新品种而积累有利的变异；
（3）SLS-MAS 育种在聚合新种质中的基因克隆或主效QTL 上的有利等位基因时有重要作用。
3.系谱MAS育种
系谱法育种是指2 个或2 个以上亲本通过杂交或复交等产生分离群体，从杂种第一次分离世代（单交F2，复交F1）开始选株，分别种成株行即系统，以后各世代均在优良的系统中选优良单株，直到选出优良一致的系统，最后在大田进行大规模试验以确定优良品系。系谱法目前仍是作物品种改良中最常用的育种技术，在每一世代选择中都要根据育种目标淘汰大量不良株系，以减少育种的工作量。(https://www.daowen.com)
系谱MAS 育种，目前主要应用于优异种质系谱已知的作物如小麦等，优质小麦材料的指纹图谱，必须建立在育种中应用的一系列品系与后期选育的优良品种上，这些数据可以与不同选择周期中收集的表型数据结合起来，鉴定带有目标性状的等位基因。例如，一个优良品系带有在目标环境中表现抗病的等位基因，那么在此优良母系产生的后代中，该基因的频率会高于期望的随机频率。这种基因频率的变化反映了育种者进行表现型选择的结果，同时也可通过对比亲代和后代的指纹图谱数据鉴定出来。一旦目标等位基因被确定下来，在从新一代到下一代优良品系的选择中，与目标基因紧密连接的分子标记就能被用于快速定位目标基因。系谱MAS 育种在F2代或F3代分离群体中应用最为有效，可大大提高选择效率。
4.MAS聚合育种
基因聚合是指将分散在不同品种中的有利基因聚合到同一个基因组中。通过常规育种将分散于各个品种（系）中的多个优良基因聚合于同一个体，从而培育优良新品种的过程缓慢，难度很大。MAS聚合育种是通过传统杂交、回交、复交技术将有利基因聚合到同一个基因组，在分离世代中通过分子标记辅助选择含有多个目标基因的个体，从中再筛选出带有优良目标性状的单株，实现有利基因的聚合（张晓阳，2007）。MAS 应用于基因聚合分子育种的基本要求有：标记必须与目标性状共分离或紧密连锁（遗传距离低于5 cM）；建立采用分子标记进行大规模群体筛选的有效方法；筛选技术具有重复性好、简便经济、安全高效等特点。MAS应用于基因聚合育种的两个重要步骤：一是将多个供体亲本中与目标性状紧密连锁的基因导入受体亲本；二是从亲本杂交后产生的分离世代中采用分子标记筛选出含有目标基因的纯系。
应用MAS 聚合育种的基本策略：利用F2群体及衍生群体、回交群体、重组自交系群体、单双倍体群体或同时应用多种群体筛选出聚合多个优良基因的株系（Bonnett，2005；徐小万，2010）。运用MAS进行基因聚合与运用MAS对单基因控制的质量性状进行改良在技术要求上基本相同，只要找到与目标基因紧密连锁的分子标记，育种者就可以运用MAS的手段筛选出同时含有多个优良基因的个体。研究表明，MAS聚合育种，不仅可以提高作物的抗性，而且可以有效改良作物的品质产量及改善农艺性状，尤其在抗病性方面，单基因长时间反复利用容易丧失其抗性，多基因聚合有利于拓宽抗性谱，提高作物的抗性，达到持久抗性的目的（Bharari et al，2010；Fu et al，2011；Singh et al，2012）。
5.设计育种
设计育种（Breeding by Design）的概念最早是由荷兰科学家Peleman 和Voort（2003）提出的。他们认为，育种者对所有在农艺性状上有重要作用的基因的所有等位变异可进行控制。他们提出，只要了解这些重要农艺性状的遗传背景和等位变异的位点，育种者就能通过计算机来设计优良基因型，采用MAS 不但可以加快选择过程，而且有利于产生带有目标性状的新基因型。作物分子设计育种发展到目前，已经形成相对成熟的概念，它是以生物信息学为平台，以基因组学和蛋白组学等若干个数据库为基础，综合作物育种学流程中的作物遗传、生理、生化、栽培、生物统计等所有学科的有用信息，根据作物的育种目标和生长环境，在计算机上设计最佳方案，然后开展作物育种试验的分子育种方法。
万建民（2006）和Wang等（2007）提出分子设计育种分三步进行：
①定位相关农艺性状的基因位点，评价这些位点的等位变异，确立不同位点基因间以及基因与环境间的相互关系；
②根据育种目标确定满足不同生态条件、不同育种需求的目标基因型；
③设计有效的育种方案、开展设计育种。
设计育种的核心是建立以分子设计为目标的育种理论和技术体系，通过各种技术的集成与整合，在育种家进行田间试验之前，对育种程序中的各种因素进行模拟、筛选和优化，确立满足不同育种目标的基因型，根据具体育种目标设计品种蓝图，提出最佳的亲本选配和后代选择策略，结合育种实践培育出符合设计要求的农作物新品种，最终大幅度提高育种效率，实现从传统的“经验育种”到定向、高效的“精确育种”的转变（Peleman，2003；万建民，2006）。与常规育种方法相比，作物分子设计育种首先在计算机上模拟实施，考虑的因素更多、更全面，因而所选用的亲本组合、选择途径等更科学，能很好地满足育种的需要，极大地提高育种效率。分子设计育种成功与否在本质上还要依赖于高密度的分子标记图谱和精确的表型分析。
作物分子设计育种是一个综合性的新兴研究领域，是结合分子生物学、生物信息学、计算机学、作物遗传学、育种学、栽培学、植物保护、生物统计学、土壤学、生态学等多学科的系统工程，将对未来作物育种理论和技术发展产生深远的影响。