การคัดเลือก (selection) เป็นเทคโนโลยีสำคัญที่สถาบันฯ นำมาใช้ร่วมกับการเพาะพันธุ์ (breeding) เพื่อปรับปรุงและพัฒนาพันธุ์สัตว์น้ำให้มีลักษณะตามที่ต้องการ (รูปร่างดี แข็งแรง โตเร็ว ฯลฯ)
         1.) ปรับปรุงขนาด (โตเร็ว) ได้แก่ กุ้งก้ามกราม (พันธุ์ สพก.), กุ้งกุลาดำ (F2), ปลากดคัง,ปลายี่สกเทศ, ปลาตะเพียน, ปลาดุยอุย ปลานิลแดง
         2.) ปรับปรุงขนาดและรูปร่าง ได้แก่
                  • ปลานิลจิตรลดา 3 (ตัวโต หัวเล็ก เนื้อมาก)
                  • ปลาไน (โดยนำพันธุ์ปลาไนจากเวียดนามและอินโดนีเซียมาปรับปรุงร่วมกับพันธุ์พื้นเมืองเนื่องจากพันธุ์พื้นเมืองเกิดจากการเสื่อม โทรมของสายพันธุ์โดยมีลักษณะที่แสดงออกให้เห็น คือ ลำตัวป้อม ท้องย้อย ไขมันมาก เนื้อน้อย)
                  • กุ้งก้ามกราม (โดยนำพันธุ์จากแหล่งน้ำธรรมชาติ และจากฟาร์มเอกชน มาปรับปรุงร่วมกับพันธุ์สพก. ของสถาบัน ฯ เพื่อให้เป็นพันธุ์ที่ดีมีคุณภาพดียิ่งขึ้นทั้งในแง่ของความหลากหลายทางพันธุกรรม และรูปลักษณะที่ต้องการ คือ ตัวโต แต่หัวเล็ก)

          สถาบันฯ นำเทคโนโลยีโมเลกุลเครื่องหมายมาใช้ในการศึกษาข้อมูลทางพันธุกรรมของสัตว์น้ำในหลายๆ ด้าน ทั่งนี้ก็เพื่อช่วยสนับสนุนและส่งเสริมในการพัฒนาปรับปรุงพันธุ์สัตว์น้ำซึ่งเป็นงานหลักของสถาบันฯ สามารถดำเนินการได้อย่างถูกต้อง มีประสิทธิภาพสูงสุดและยั่งยืนตลอดไป
          โมเลกุลเครื่องหมายที่สถาบันฯ นำมาใช้มีทั้งในระดับโปรตีน/เอนไซม์ที่เรียกว่า อัลโลไซม์และในระดับดีเอ็นเอโดยนำมาใช้ในงานดังต่อไปนี้
        (1.) ศึกษาข้อมูล/องค์กรความรู้ทางพันธุกรรมต่างๆ ในประชากรสัตว์น้ำทั้งในธรรมชาติและแหล่งเพาะเลี้ยงเพื่อตรวจสอบโครงสร้างความแตกต่าง รวมทั้งคุณภาพและสถานภาพทางพันธุกรรมของแต่ละชนิดพันธุ์ซึ่งเป็นข้อมูลพื้นฐานที่มีความสำคัญต่อศักยภาพของการพัฒนาปรับปรุงพันธุ์
          สัตว์น้ำที่ดำเนินการแลัว/กำลังดำเนินการโดยสถาบันฯ ได้แก่ ปลาในกลุ่มปลานิล (Tilapias) ปลาในตระกูลสลาด-กราย (สลาด กราย ตองลาย และสะตือ), ปลากดเหลือง, ปลาแรด, กุ้งก้ามกราม, กุ้งกุลาดำ, กุ้งแซบ๊วย, ปูม้า, ปูทะเล, หอยเป๋าฮื้อ ฯลฯ         (2.) ระบุความสัมพันธ์ระหว่างพ่อ – แม่-ลูก เพื่อใช้ในกระบวนการคัดเลือกปรับปรุงพันธุ์ เช่น การศึกษาความเป็นพ่อ แม่ ลูกในกุ้งกุลาดำ โดยใช้เครื่องหมายไมโครแซทเทิลไลท์ดีเอ็นเอ
        (3.) ประเมินศักยภาพ/คุณภาพทางพันธุกรรมของสัตว์น้ำที่ผ่านการคัดเลือกปรับปรุงพันธุ์โดยพิจารณาจากข้อมูลความหลากหลายหรือความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่ได้
จากการตรวจสอบโดยใช้โมเลกุลเครื่องหมายควบคู่ไปกับการประเมินจากข้อมูลของลักษณะเชิงเศรษฐกิจที่แสดงออกให้เห็นภายนอก

          สถาบันวิจัยและพัฒนาพันธุกรรมสัตว์น้ำนำเทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมมาใช้ในการปรับปรุงหรือเปลี่ยนเปลงโดยตรงที่ลักษณะทางพันธุกรรมของสัตว์น้ำและพรรณ ไม้น้ำเพื่อพัฒนาพันธุ์ให้มีลักษณะที่แสดงออกตามต้องการอย่างรวดเร็ว

        (1.) การแปลงเพศ (Sex reversion)
         ปัจจุบันดำเนินการใน "ปลานิลจิตรลดา 3 " ซึ่งเป็นปลาที่ปรับปรุงพันธุ์แล้วของสถาบันฯ หลักการคือ ต้องการแปลงเพศปลานิลให้เป็นเพศผู้ล้วนเนื่องจากเป็นที่ต้องการของเกษตรกรผู้เลี้ยงปลาเป็นอย่างมาก เพราะปลานิลเพศผู้โตเร็วกว่าเพศเมียส่วนปลาเพศเมียนอกจากจะโตช้า แล้วยังสืบพันธุ์ให้ลูกง่ายเมื่ออายุเพียง 2-3 เดือน เท่านั้น ทำให้ผลผลิตในบ่อเลี้ยงไม่มีเพราะมีแต่ปลาขนาดเล็กมากเกินไป          วิธีการก็คือให้ลูกปลากินอาหารผสมฮอร์ดโมนเพศผู้ตั้งแต่ในระยะแรกของการให้อาหาร (ระยะที่ถุงไข่แดงที่อยู่ด้านท้องของลูกปลาเริ่มยุบ) โดยให้กินติดต่อกันเป็นเวลา 21 วัน ปัจจุบันสถาบันฯ สามารถผลิตลูกปลานิลแปลงเพศที่มีอัตราจำนวนเพศผู้ได้สูงสุดถึง 95-99%
        (2.) การจัดการโครโมโซมเพศ (sex-chromosomal manipulation)
         - พ่อพันธุ์ซุปเปอร์ (supermale) ได้ดำเนินการในปลานิลภายใต้หลักการเดียวกันกับการแปลงเพศปลานิลเพศผู้ แต่วิธีการนี้เป็นการสร้างพ่อพันธ์ซุปเปอร์เมลที่มีโครโมโซมเพศเป็น YY ขึ้นมา ซึ่งเมื่อนำไปผสมกับปลาเพศเมียปกติที่มี โครโมโซมเพศเป็น XX ลูกที่ได้ก็จะเป็นปลานิลเพศผู้ที่มีโคมโซมเพศ XX ปกติ
         วิธีการนี้ยังไม่สามารถผลิตลูกปลานิลเพศผู้ในอัตราที่สูงได้เท่ากับวิธีให้ลูกปลากินฮอร์โมนโดยตรง ซึ่งสถาบัน ฯ
กำลังพัฒนาต่อไป เนื่องจากเล็งเห็นว่าวิธีการนั้นช่วยลดกระแสต่อต้านการใช้ฮอร์โมนโดยตรงกับสัตว์น้ำที่จะนำไปบริโภคได้
        - พ่อพันธุ์นีโอเมล (neomale) เป็นปลาเพศผู้ซึ่งปกติควรจะมีโครโมโซมเพศเป็น XY แต่ปลานีโอเมลถูกสร้างขึ้นมาให้มีโครโมโซมเพศเป็นของเพศเมียคือ XX เมื่อนำไปผสมกับปลาเพศเมียปกติที่มีโครโมซมเพศเป็น XX เช่นกัน ลูกที่ได้ก็จะมีเป็นปลาเพศเมียล้วนที่มีโครโมโซมเป็น XX ปกติการสร้งพ่อพันธุ์นีโอเมลก็เพื่อผลิตปลาเพศเมียมีลักษณะ ที่ดีกว่าเพศผู้ เช่น ปลาตะเพียนเพศเมียจะมีขนาดตัวโตกว่าเพศผู้อย่างเห็นได้ชัดทั้งที่เป็นปลารุ่นเดียวกัน ผนวกกับความนิยมในกรบริโภคปลามีไข่ของคนไทย จึงทำให้การเลี้ยงปลาตะเพียนเพศเมียล้วนสามารถทำราย ได้ให้กับเกษตรกรได้ดีกว่าการเลี้ยงปลาแบบรวมเพศนอกจากการสร้างพ่อพันธุ์ตะเพียนนีโอเมลแล้ว ปัจจุบันสถาบัน ฯ กำลังพัฒนาวิธีการนี้ต่อไปอีก เพื่อให้สามารถดำเนินการ ได้ในปลาชนิดอื่น เช่น ปลาดุกอุย และปลาหมดไทย ภายใต้หลักการและเหตุผลความต้องการเช่นเดียวกันกับการของปลาตะเพียน

        (3.) การฉายรังสีและการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ( radiation and culture)