放射性同位素在農業應用極其廣泛，核技術與農學相結合已發展成一門新學科——核農學。生物的遺傳和變異，是生物存在與發展的基本規律。隨著科學技術的發展，人膠不再等待大自然恩賜新品種，而是用人工辦法去創造新品種，這就是“人工引變”
人們已經認識到遺傳是受基因控制的，用射線照射植物，誘發遺傳基因突變，培育新品種，稱為輻射育種。全世界利用輻射育種培育出的新品種已有2000多種，播種面積已達幾千萬公頃。我國用輻射育種已培育出620多個新品種，在育種數量、種植面積和經濟效益等方面均排在世界前列。輻射引發有利突變的概率是千分這定，而自然產生突變的概率只有百分之一。雖然輻射引變的概率高一千倍，但目前誘變率尚不理想，隨機性大，難控制變異方向和性能。并不是射線一照就能照出一個良種來，人們還不能很好地控制變異的方向，需要在許多變異后代中，進行認真的篩選和培育，才能得到我們所期望的優良新品種。
1．γ射線和電子育種立功勞
射線照射到植物種子上，能誘發遺傳基因發生突變，培育出抗病、抗蟲、耐寒、耐旱、早熟、高產的優良品種。輻射育種需要選擇適當的照射劑量和劑量率，需要對試驗群體進行分離和穩定變異等，需要做很多很多的試驗。
早先，輻射育種多用鈷-60的γ射線。后來，引入電子加速器電子束照射育種。“魯棉1號”就是20世紀70年代山東省棉花研究所用鈷-60的γ射線處理棉花雜交后代，經過多年培育成的良種。
我國已培育出了“原豐早”水稻、“魯棉”1號棉花、“鐵豐”18號大豆、“魯原”早4號玉米、“太輻”1號小麥等許許多多的優良品種。糧食增產了，棉花豐收了，大豆提高了出油率，甜菜增加了含糖量，等等。人們還利用輻射技術刺激柞蠶和家蠶，使蠶繭提高了產量，蠶絲提高了質量，功效卓著，許多成果已獲得了國家發明獎。
2．重離子育種前景燦爛
由于重離子束與生物物質相互作用，激發性高，劑量集中和控制性好，重離子束的生物效應比X射線和γ射線大得多。我國采用重離子束誘變育種已經培育成了多個新品種。中國科學院等離子體研究所和安徽蕪湖農業實用技術研究所采用離子束誘變技術，經過7年13季的選育，成功地培育出了1139-3水稻新品種，可以早晚兩季直播。不需要傳統的育秧插秧過程，而直接將稻種播撒在稻田里，不僅大大減輕了農民的勞動負擔，而且稻種耐澇、耐蟲，畝產達500千克，經濟效益好。現在，已發展到研究離子束基因工程，例如，人們研究把銀杏基因引入西瓜等等。
重離子束照射與γ射線、電子束激發相比，具有生理損傷輕，誘發突變頻率高，突變頻譜廣，處理安全，無污染等優點，所以重離子束育種越來越受到人們的青睞。
3．航天育種是新招
航天育種又稱太空育種或農業育種。這是利用返回式衛星或飛船、高空氣球將農作物種子帶到離地面200~400千米高度的太空中，利用太空中強宇宙射線、微重力、高真空、強磁場等綜合物理因素，使得植物種子遺傳基因發生強烈動搖和誘發突變。返回地面后，經過培育，從中篩選出優良品種。航天育種可以加速農作物新品種資源的塑造和突破性優良品種的選育。航天育種可廣泛用于各種植物的遺傳改良，實現高效益的遺傳改進。
我國科學家利用返回式衛星、飛船和高空氣球，搭載了60多種植物的500多個品種，經過地面多年選育，已培育出“航育”一號糯稻、“宇番”一號西紅柿等近20個高產優質的新品種，包括水稻、小麥、油菜、大豆、棉花、青椒、蓮子、西瓜等。航天育種培育的蓮花嬌媚迷人，美不勝收。我國的航天育種處于世界先進水平。航天育種方興未艾，燦爛美景將展現在明天。