Những thành tựu trong chọn tạo giống cây trồng, cây lai theo hướng khác nhau phụ thuộc nhiều vào sự phong phú, đa dạng về mặt di truyền của vật liệu khởi đầu. Do vậy, ý nghĩa của nguồn gen (nguồn vật liệu khởi đầu) đối với công tác chọn tạo giống ngày càng được đánh giá cao.
Nguồn gen phong phú là điều kiện vật chất tốt để tạo ra giống mới. Tập hợp đủ nguồn gen tốt và sử dụng tính đa dạng của chúng, đáp ứng yêu cầu và mục đích đề ra là một trong những điều kiện thành công của nhà chọn giống (Trần Duy Quý, 1997) [16].
Hiện nay, trên thế giới có nhiều Trung tâm quốc gia và quốc tế sưu tầm và bảo quản các tập đoàn giống cây trồng có ý nghĩa kinh tế quan trọng.
Trong đó Viện VIR (Viện Trồng trọt thuộc liên bang Nga Xanh - Peteburg) đã đầu tư rất lớn cho công tác sưu tầm nguồn gen ở trong nước và nước ngoài, đã tập hợp được một tập đoàn cây trồng thế giới gồm các nguồn gen cơ bản của cây trồng với hơn 300.000 mẫu, trong đó nguồn gen các cây họ bầu bí là 17.000 mẫu (Trần Thượng Tuấn, 1992) [22].
Nguồn gen dưa chuột địa phương: các giống dưa chuột địa phương được tạo thành dưới tác động của quá trình chọn lọc tự nhiên và nhân tạo đã tồn tại một thời gian dài trong điều kiện sinh thái riêng biệt của từng vùng, rất đa dạng về các đặc tính hình thái, sinh học và nông học. Các giống địa phương thường do một dạng hình hợp thành nên về đặc điểm sinh học ít đồng nhất. Dưa chuột là cây thụ phấn chéo nên mỗi cá thể trong quần thể giống địa phương đều có kiểu gen khác nhau. Nghiên cứu đặc tính sinh vật học của các giống dưa chuột Việt Nam, Trần Khắc Thi và Vũ Tuyên Hoàng, (1979) [17] đã phân các giống hiện có thành 2 kiểu sinh thái (ecotype): miền núi và đồng bằng, trong đó kiểu sinh thái miền núi có nhiều đặc tính hoang dại và thích ứng với môi trường cao (chịu lạnh, chống bệnh phấn trắng, phản ứng chặt với độ dài ngày…). Kiểu sinh thái đồng bằng có thể là sản phẩm tiến hóa của dưa chuột miền núi do đột biến và tác động của con người trong quá trình canh tác và chọn lọc. Hầu hết các giống dưa chuột địa phương Việt Nam có khả năng thích ứng rộng, chất lượng cao, kháng bệnh tốt. Tuy nhiên chúng có một số nhược điểm sau: có gai quả màu đen hoặc nâu, đây là nguyên nhân làm quả mau ngả vàng; năng suất thấp. Do vậy, hiện nay hướng sử dụng các giống địa phương có nhiều triển vọng nhất là lai chúng với các giống nhập nội có năng suất cao, nhằm tạo ra giống vừa có năng suất cao, chất lượng tốt vừa thích nghi tốt với điều kiện địa phương, đặc biệt có khả năng chống chịu bệnh cao.
Nguồn gen tạo thành: nguồn gen tạo thành có thể là quần thể các dạng cây lai, các dòng tự phối, các dạng đột biến, đa bội và quần thể các dạng tạo
ra bằng công nghệ sinh học.
Quần thể lai: là các dạng được tạo ra phương pháp lai. Từ quần thể này bằng phương pháp chọn lọc thích hợp người ta phân lập ra các dạng mới để tạo giống mới. Cho đến nay, các dạng lai cùng loài vẫn là nguồn vật liệu khởi đầu chủ yếu đối với tất cả các loài cây trồng nói chung và dưa chuột nói riêng. Nhờ có tái tổ hợp gen ở các cây lai mà quần thể cây lai có thể có số lượng kiểu gen tái tổ hợp hầu như vô tận, làm cơ sở cho việc chọn lọc. Từ quần thể này bằng phương pháp chọn lọc thích hợp sẽ phân lập các dạng mới để tạo thành giống mới. Trần Khắc Thi (1981) [18] đã tiến hành lai giống dưa chuột có nguồn gốc từ Nhật Bản có tên Nau Fuximari (giống mẹ) với giống dưa chuột địa phương Quế Võ (giống bố), con thu được được lai lại với giống Nau Fuxirami, sau đó chọn lọc cá thể đến đời F8 đã chọn ra được một giống dưa chuột Hữu Nghị đáp ứng được nhu cầu sản xuất của những năm 80 của thế kỷ 20.
Quần thể các dòng tự phối: đây cũng là nguồn vật liệu khởi đầu quan trọng trong công tác chọn tạo giống ưu thế lai. Các dòng tự phối được tạo ra là kết quả của quá trình tự thụ phấn cưỡng bức các cá thể của quần thể cây thụ phấn chéo liên tục trong nhiều thế hệ. Nghiên cứu tạo dòng dưa chuột đơn tính cái phục vụ chọn giống dưa chuột ưu thế lai, Viện Nghiên cứu Rau quả đã tạo 17 dòng tự phối dưa chuột đơn tính cái (Gynoecious) ổn định về khả năng sinh trưởng và thể hiện giới tính (Phạm Mỹ Linh và cs., 2008) [12], (Nguyễn Hồng Minh và cs., 2010) [14].
Quần thể các dạng đột biến, đa bội: đây là những nguồn vật liệu khởi đầu được tạo ra bằng các tác động lên hạt giống hoặc gây các tác nhân lý hóa học khác nhau như bức xạ, nhiệt độ, hóa chất…
Quần thể các dạng tạo ra bằng công nghệ sinh học: bao gồm các dạng được tạo ra do dung nạp tế bào trần, chuyển gen, nuôi cấy tế bào hoặc chọn
dòng tế bào, nuôi cấy bao phấn, noãn để tạo dòng thuần. Các dạng này thường mang các gen riêng, độc đáo và là nguồn vật liệu tốt dùng trong chọn giống cây trồng. Giai đoạn 2008 – 2010, bằng ứng dụng công nghệ sinh học trong nuôi cây bao phấn ở cây dưa chuột, Viện Nghiên cứu Rau quả đã đạt được một số thành công nhất định. Các dòng đơn bội kép này sẽ là nguồn gen quý phục vụ công tác chọn giống dưa chuột ưu thế lai tạo với khả năng cho năng suất cao bởi tỷ lệ hoa cái của giống lai được cải thiện khi ứng dụng dòng mẹ dạng Gynoecious (Trần Khắc Thi và cs., 2010) [21].