利用芝麻种质资源，通过遗传改良途径，选育出具有高产、稳产、抗病、耐渍、品质优良的新品种，供生产利用。

20世纪20年代以来，世界芝麻主产国为了改变产量、产值低劣的状况，十分重视高产品种的选育。印度培育了40个改良品种，并于1961年将主要品种在中央油料会议上作了公布。埃及1973年培育的抗枯萎病品种Giza-25，种植面积占全国芝麻的70%。美国得克萨斯农工大学培育的新品种EVA、SW-4，单位面积产量均有较大的提高。1982年美国报道了芝麻基因型雄性不育系及其杂交种生产应用的可能性，对芝麻杂种优势的利用引起了广泛的关注。

中国芝麻育种，大体分为三个阶段：①地方良种评选。20世纪50年代初期，组织了以科学工作者为主体的调查机构，对地方品种进行调查鉴定，从中评选出优良品种。这种方法，简便易行，见效快，成绩显著。在中国芝麻育种初级阶段，各地评选并推广了约30个地方良种。如河南紫花叶二三、湖北武昌九根头、江西佛座芝麻、安徽四棱糙、北京霸王鞭等。②系统选育。在地方良种评选的基础上，通过农家品种调查、搜集、整理、鉴定进行系统选育，60～70年代，全国共选出20余个新品种，如786、332、中芝5号、宜阳白、熊芝1号、襄芝2号、郑芝2号等，使中国芝麻在产量、品质、抗性上都得到显著提高。其中最明显的是宜阳白，在长江、淮河流域均表现耐渍、抗病、高产、优质。③杂交育种。针对芝麻不耐渍、感病重的弱点，60年代末期中国开始杂交育种工作，先后选育出一批耐渍、抗病、高产、优质的新品种。经省级品种审定命名并广泛推广的有中芝7号、中芝8号、豫芝1号、豫芝2号、冀芝1号、襄芝2号等。

中国芝麻育种起步较晚，但进展较快，成绩显著，特别是在耐渍、抗病、高产、优质育种目标上取得了重大进展。如中芝7号、宜阳白、豫芝1号、豫芝2号，耐渍性较强，抗枯萎病、茎点枯病，每公顷突破2250千克，含油率55%左右；已达到了世界先进水平。

芝麻育种的总目标是：耐渍，抗病，高产，优质和适应性广。由于地区间自然条件、生产条件不同，具体目标不尽相同。

芝麻易受渍害和枯萎病、茎点枯病为害。尤其在中国长江、淮河流域一带平原地区，芝麻生育期间多雨，土壤长期过湿，易于酿成渍害，并引起和加重病害，致使产量低而不稳。耐渍、抗枯萎病、茎点枯病应为芝麻育种目标。

芝麻新品种的籽实产量，一般要求比地方推广品种稳定增产10%以上，达到统计分析5%显著标准，或产量相近、具有某些特殊优良性状。在产量性状方面，应以增加单株蒴果数为基础，同时争取提高蒴粒数和粒重。因此，提高新品种的产量，应注意选择始蒴部位低、果轴长、叶腋三蒴、节密、果多、粒数多而粒重高等综合丰产性状。

含油量是衡量芝麻品质的主要因素，选育油用芝麻新品种，种子含油率一般应在55%以上，比当地推广品种高2～5%。食用芝麻在国际市场上广泛重视的外观品质，主要是粒色、粒形一致，白色而鲜亮的品种销路更广。

芝麻蒴果成熟不齐，田间炸裂落粒损失较重，并有碍于机械化收获。因此，选育田间不炸蒴、不落粒的新类型、新品种已引起重视。

芝麻育种的主要方法有系统育种和杂交育种。

系统育种通常是从地方良种、引进良种或新品种中选择优良变异个体。是在综合丰产性状的基础上，选择耐渍性、抗病性强的品种，从而提高产量和抗性。一般是在生产大田或品种试验圃中进行一次或多次单株选择，经过比较试验决选出新品种，如宜阳白和郑芝2号等。

芝麻杂交后代的遗传变异规律与其他自花授粉作物基本相似，主要经济性状在不同程度上都属于数量性状遗传范畴，有明显的剂量效应。在叶腋蒴数、全株蒴数、蒴粒数、千粒重和含油量等方面，杂种后代大都介于双亲之间而且往往大于双亲的平均值。因而杂交亲本必须是选用优点多、缺点少，同时在性状上能够互补的配成杂交组合。芝麻杂交育种应用广、见效快的杂交方式是品种间杂交，中国推广的第一批耐渍、抗病、高产、优质的新品种，主要是通过品种间杂交育成。

芝麻是自花授粉作物，杂交需进行人工去雄和授粉。母本去雄的时间，是在花冠盛开的前一天将花蕾的花冠连同着生于花冠基部的雄蕊一起去掉。授粉是采取父本盛开的花朵，撕开筒部将其裸露的花粉直接授至去了雄的柱头上。田间授粉的适宜时间是上午6～8时。

芝麻杂种后代的选择，通常是采用系谱法或混合法。系谱法就是在杂种分离世代中，对每个组合从第二代开始选择单株并编号（一般是从F₂到F5），直至性状趋于稳定选出品系。混合法是在杂种分离世代中，先按组合选优去劣（一般经历四至五代），再按育种目标进行一两次单株选择成为品系。选择的产量性状及其标准，主要是叶腋蒴数、结蒴密度、果轴长度、蒴粒数和粒重，介于或大于双亲的平均值。生育性状的选择，主要是生育期与生态区相适应的早、中熟品种。