Pour améliorer le tournesol, les sélectionneurs disposent d'un choix important de caractères exprimés dans des plantes d'origine génétiques différentes.
Le but du sélectionneur va être de rassembler dans une même plante le maximum de caractères favorables.
Le matériel de départ est collecté, décrit et conservé dans des centres de ressources génétiques ou dans des pépinières de sélectionneurs.

Le matériel de départ est constitué :
- de populations sauvages ou d 'espèces voisines capables d'apporter des caractères originaux ;
- de lignées issus de populations locales ;
- de variétés composites issues de fécondations libres entre lignées sélectionnées ;
- d'hybrides commerciaux, de populations améliorées ayant accumulés des caractères favorables par sélection récurrente ;
- de lignées élites aptes à exprimer un hétérosis fort et à donner de bons hybrides.

Les sélectionneurs ont structuré la diversité génétique du tournesol en deux groupes génétiques : le groupes des mâles ou restaurateurs de fertilité et celui des femelles ou mainteneur de la stérilité mâle :

En effet le tournesol est une plante allogame possédant des organes mâle et femelle sur la même fleur. La découverte des mécanismes de la stérilité mâle et de la restauration de la fertilité permet d'utiliser en culture l'effet de vigueur hybride ou hétérosis.
La stérilité mâle ou la restauration de la fertilité sont des caractères transmis, en cours de sélection, par rétro-croisement aux lignées qui ne les possèdent pas.

Car chez les plantes allogammes comme le tournesol il n'y a pas de forte corrélation entre la valeur des lignées et celles des hybrides qu'elles peuvent donner. Ainsi, dès le départ, le sélectionneur cherche à créer dans chaque groupe génétique des lignées qui donneront une bonne combinaison hybride avec des lignées de l'autre groupe.

Des plantes testeurs choisies pour leur valeur en combinaison sont donc utilisées pour évaluer la valeur hybride des lignées de chaque groupe.

Un testeur peut être une lignée, un hybride, une population appartenant à l'autre groupe. En général, le testeur est choisi pour sa valeur propre de bon pollinisateur ou de bonne femelle pour devenir le parent de la future variété commerciale.