ในอดีต การคัดเลือกหรือการปรับปรุงพันธุ์พืชและพันธุ์สัตว์ เพื่อนำมาใช้ในการผลิตผลผลิตทางการเกษตรที่มีคุณภาพดี ใช้วิธีการสังเกตดูลักษณะต่างๆ ที่แสดงออกมาภายนอกของพืชและสัตว์เหล่านั้น และนำลักษณะที่ได้มาใช้เป็นลักษณะประจำพันธุ์ในการจำแนกพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด เพื่อนำมาใช้เพาะปลูกหรือเพาะเลี้ยง และการนำมาใช้ในกระบวนการปรับปรุงพันธุ์ แต่ลักษณะภายนอกที่ปรากฏเป็นผลมาจากการแสดงออกของยีนภายใน และยังเกิดจากผลกระทบของสภาพแวดล้อมที่พืชและสัตว์เจริญเติบโตในช่วงเวลานั้น ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ลักษณะที่แสดงออกของพืชหรือสัตว์ที่เป็นพันธุ์เดียวกันนั้นอาจแตกต่างกันได้ ในขณะเดียวกัน พืชหรือสัตว์ที่คิดว่าเป็นพันธุ์เดียวกันจากการดูลักษณะภายนอกก็อาจเป็นผลมาจากสภาพแวดล้อมทั้งๆ ที่ไม่ได้เป็นพันธุ์เดียวกัน ดังนั้น การใช้ลักษณะภายนอกที่ปรากฏจึงไม่เพียงพอต่อการนำมาใช้จำแนก หรือระบุสายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตให้ถูกต้องแม่นยำได้
จึงได้มีการนำเครื่องหมายดีเอ็นเอชนิด ต่างๆ มาใช้ เพื่อหาความแตกต่างในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด โดยใช้ความแตกต่างของรหัสทางพันธุกรรมที่มีความจำเพาะในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด ผลที่ได้จากการนำเครื่องหมาย ดีเอ็นเอมาใช้คือ ทำให้สามารถเห็นความแตกต่างของแถบดีเอ็นเอที่มีปริมาณและการวางตัวที่แตกต่างกันในสิ่งมีชีวิตที่ต่างชนิดและต่างพันธุ์กัน รวมทั้งเห็นความแตกต่างของตำแหน่งเข้าเกาะระหว่างเครื่องหมายดีเอ็นเอกับสายดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตที่ทำการตรวจสอบ นอกจากนี้ยังเห็นข้อมูลของรูปแบบลักษณะแถบดีเอ็นเอที่มีความจำเพาะในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดที่จะนำมาใช้เป็น เอกลักษณ์ทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ ในด้านการเกษตรได้มีการนำเอาเครื่องหมายดีเอ็นเอมาใช้ในการระบุลักษณะของเอกลักษณ์ทางพันธุกรรมของพืชและสัตว์หลากหลายชนิด เพื่อนำมาเป็นฐานข้อมูลสำคัญประจำพันธุ์สำหรับใช้เป็นข้อมูลในโครงการปรับปรุงพันธุ์ต่างๆ รวมถึงการนำมาเพื่อจดทะเบียนพันธุ์ในพืชและสัตว์ โดยนำเอาข้อมูลในระดับดีเอ็นเอมาใช้ร่วมกับการตรวจสอบลักษณะที่ปรากฏภายนอก ในปัจจุบันได้ทำเอกลักษณ์ทางพันธุกรรมในพืชและสัตว์หลายชนิด เช่น ข้าว ข้าวโพด ถั่วเหลือง ไม้ยืนต้น โค กระบือ สุกร และในสัตว์น้ำ เพื่อนำข้อมูลที่ได้มาใช้ประโยชน์ในงานด้านต่างๆ
การเก็บรักษาพันธุ์หรือสายพันธุ์พืชและสัตว์ให้คงลักษณะเดิม มีความสำคัญต่อการนำมาใช้เพาะปลูกหรือเพาะเลี้ยงในฤดูกาลต่อไป หรือเก็บไว้ใช้ในกระบวนการปรับปรุงพันธุ์เพื่อให้ได้พืชหรือสัตว์ที่มีคุณลักษณะที่ดียิ่งขึ้น การเก็บรักษาพันธุ์หรือเชื้อพันธุ์ตามปกติมักมีปัญหาการคงความมีชีวิตที่ลดลง และใช้พื้นที่ในการจัดเก็บมาก จึงได้นำวิธีการเก็บรักษาพันธุ์พืชและสัตว์ในหลอดทดลองในสภาวะเยือกแข็งมาใช้เพื่อลดข้อจำกัดของวิธีการเก็บรักษาพันธุ์แบบเดิม ทำให้สามารถคงความมีชีวิตนานและเก็บรักษาได้ในหลายชนิดของเนื้อเยื่อ ไม่ว่าจะเป็นเมล็ด ยอด ราก แคลลัส หรือแม้แต่เซลล์สืบพันธุ์ และเซลล์ของไข่ที่ได้รับการผสมแล้วในสัตว์ จึงทำให้เก็บรักษาพันธุ์ของพืชและสัตว์ไว้ได้เป็นเวลานาน เป็นประโยชน์ต่อการพัฒนางานด้านการเกษตรต่อไปในอนาคต
