遗传变异是植物育种者的原料，他们经常必须从原始植物和野生植物中选择，包括野生物种，以寻找新的基因。新疾病、新害虫或致病生物的新毒性形式的出现，使植物必须被保存，因为它提供了在栽培品种中不存在的抗病基因存在的可能性。此外，还有对新特性的需求——例如，高蛋白、改良的营养因子和生育恢复。因此，植物育种者需要一个庞大而多样的基因库来满足不断变化的需求。
基因库是一个常用的术语，用来描述生物基因的存储库。正如我上面所描述的，它通常用于植物育种，但它也适用于动物精子和胚胎的冷冻和存储，用于畜牧业或人工授精。
了解作物起源和变异是组装植物作物遗传多样性的必要条件。在某些地理区域，作物植物的可变性来源丰富，但文明的侵蚀减少了原始植物形式和相关作物植物种固有的自然可变性。由于新的育种计划，农业进程减少了而不是增加了作物的变异性，因为改良的品种或品种被种植在越来越广泛的地区，而可能含有有价值基因的老品种失去了。作物歉收导致基因库变小，这使人们更加意识到保护植物遗传多样性的必要性。目前正在努力增加收集各种形式的植物材料。通常这些被保存为种子，但也使用活的植物，花粉和细胞培养物。在大多数基因库中，种子通常保存在低温和潮湿的条件下。这些
收集必须定期更新生长的植物和产生新的种子。人们也越来越重视保存无性繁殖的作物，如水果和坚果。
在美国，种质资源库是由州与联邦政府合作管理的。国际上，一个由国际、政府和私人组织组成的联合体，叫做国际农业研究咨询小组(成立于1974年)，国际植物遗传资源委员会(IBPGR)，以促进国际植物研究中心收集和保存植物种质的活动。
作物的改良是持续的。专业植物育种家通过遗传学不断改进植物，以满足不断变化的需求和标准。例如，引进机械采摘西红柿，一个西红柿
抗机器擦伤是必需的。这种品种是由植物育种家创造的。
在美国和其他一些国家，更好、更高产量的作物品种在增加每英亩作物产量方面发挥了重要作用。自20世纪50年代早期以来，水稻、棉花、植物油和糖料作物的品种几乎完全改变了。到20世纪60年代末，美国的大多数作物种植面积都在生产前几十年不知道的品种。最著名的改良作物是多种杂交玉米，它们种植在美国超过97%的玉米种植面积上。政府实验实验室和商业种子公司共同参与了高产植物品种的研究和开发，这些品种具有抗寒、抗旱、抗病虫害等优越特性。
畜牧业的改善，如更有效地使用饲料，大大增加了农业的年产量。这些改进是育种和畜牧和兽医技术改进的结果。通过选育培育出了专用种畜。它包括能够在亚热带地区茁壮成长的牛，产出瘦肉而不是猪油的猪，以及又小又宽的胸脯火鸡。
人工授精已成为家畜改良的主要因素。在这项技术中，基因优越的公牛的精子被用来给数千头母牛授精。通过这种方式，一个牧群可以在一代人的时间内显著升级。然而，有些人认为，生产符合需要的植物和动物的机械化和增加的产量导致了不理想的农产品。
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