Năm (hoặc vụ) thứ nhất: Chọn vật liệu khởi đầu theo phương hướng của nhà
chọn giống, chiếu phóng xạ hoặc xử lý bằng các chất hóa học gây đột biến theo những nồng độ hoặc liều lượng và thời gian xác định.
Gieo hạt giống đã xử lý, thu được các cây đời M1. Theo dõi sự biến đổi của cây và so sánh với đối chứng không xử lý về các chỉ tiêu sau:
Khả năng nảy mầm
Khả năng sống
Chiều cao của cây non
Thời gian hình thành hoa
Thời gian kéo dài thời kỳ sinh trưởng
Số lượng cây bất dục
Mức độ bất dục
Mức độ hữu dục
Đánh giá số lượng và trọng lượng hạt
Phương pháp này có thể đánh giá trong điều kiện ngoài đồng kết hợp với trong phòng. Trong cùng thời gian theo dõi sự biến đổi nhiễm sắc thể cùng với các biến dị biểu hiện trong cây, sẽ giúp chúng ta có kết quả đầy đủ hơn về sự tác động của các tác nhân đột biến.
Những cây còn sống sót, thu hoạch riêng từng cây làm thành từng dòng khác nhau, để gieo riêng vào vụ sau hoặc năm sau.
Năm (hoặc vụ) thứ 2: Toàn bộ hạt thu được ở mỗi cây đã được chọn trong
thế hệ M1, gieo riêng thành từng dòng, cứ 10 – 15 hàng lại gieo kèm đối chứng. Quan sát cẩn thận tất cả các dòng và chọn lọc các cây đột biến. Đánh dấu các cây có sự biến đổi và mô tả chúng, phân tích đặc điểm các cây đột biến, có thể phân tích các chỉ tiêu sinh hóa ở các bộ phận của cây để tìm ra các dạng đột biến có phẩm chất tốt.
Năm (hoặc vụ) thứ 3: Trồng riêng những cây đã chọn từ thế hệ M2 ta sẽ được các dòng M3. Nhiệm vụ cơ bản ở M3 là quan sát các dòng có biến đổi ở M2 xem chúng có duy trì hay biến đổi ở M3 hay không. Những dạng đột biến đã chọn lọc từ thế hệ M2 đến M3 vẫn giữ được các đặc điểm di truyền của chúng thì cần chọn lọc ra để đưa vào thí nghiệm khảo sát sơ bộ nhằm xác định các ưu điểm của chúng. Cần gieo trồng giống khởi đầu không xử lý để so sánh.
Năm (hoặc vụ) thứ 4 và các vụ sau: Các dòng đột biến đã chọn được ở M3, tiếp tục gieo trồng thành từng dòng ta có thế hệ M4. Các dòng thu được ở thế hệ M4 tiếp tục gieo trồng ở các vụ sau, chúng ta có thế hệ M5, M6,…
Ở thế hệ M4 và các vụ sau đánh giá các đặc điểm như: năng suất, phẩm chất, thời gian sinh trưởng, một số đặc điểm hình thái, khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất lợi và sâu bệnh.
Cần chú ý rằng, không phải tất cả các dạng đột biến chọn lọc ra đều là là dòng và giống tốt. Có một số dạng chỉ có giá trị dùng làm vật liệu trong công tác lai giống để tạo ra các biến dị tổ hợp.