0,005Ǻ - 1,4Ǻ) chứa năng lượng hoạt hoỏ từ 1 – 1000MeV và khụng bị lệch trong ủiện trường. Tia gamma ủược tạo ra khi một số chất ủồng phúng xạ
phõn huỷ, ủồng thời cũng tạo ra tia α (proton) và tia β (electron).
Tia Gamma nguồn Co60 cú bước súng ngắn nờn hiệu quả xuyờn thấu cao. Tia gamma cũng khụng bị chệch khỏi từ trường hay ủiện trường nhưng do khụng mang ủiện nờn khi ủi qua cơ thể sinh vật khụng cú tỏc dụng ủiện ly trực tiếp mà chỉ cú tỏc dụng ủiện ly giỏn tiếp nhờ hiệu ứng quang ủiện. ðể xử
lý cõy trồng, người ta thiết kế những “trường” Gamma lớn trong ủú cú nguồn Co60ủược ủặt ở trung tõm, bao quanh là cõy trồng cần nghiờn cứu hoặc là cỏc hộp cú chứa thiết bị chiếu ủược ủặt cựng với ủối tượng chiếu.
Những tỏc dụng tạo nờn sự thay ủổi về cấu trỳc và chức năng tế bào thỡ cần phải nhiều ngày ủến hàng thỏng mới biểu hiện ra và phỏt hiện ủược. Những cụng trỡnh nghiờn cứu ủó cho thấy rằng nhõn tế bào là rất quan trọng
ủể cú ủược hiệu quả mong muốn trong chiếu xạ. ở mức ủộ tế bào, tia gamma (Co60) cú thể làm biến ủổi cấu trỳc NST và huỷ hoại quỏ trỡnh phõn chia tế
bào (nguyờn phõn và giảm phõn). Chỳng chia làm hai loại: ủột biến NST và
ủột biến chromatid. ðối với nguyờn phõn, tia gamma cú thể gõy ra cỏc hậu quả sau: kỡm hóm hay dừng tạm thời hoặc hoàn toàn; tăng ủộ nhớt hay kết dớnh NST (gõy chết); làm sai hỡnh NST một cỏc phức tạp...tuy nhiờn, nếu bức xạ ở liều thấp lại kớch thớch sự phõn bào. ðối với giảm phõn, nú thường gõy nờn tớnh sai hỡnh NST ở Diplonem, hậu kỳ I hoặc II...[ðỗ Hữu Ất, 1996]
Hiệu quả chiếu xạ thực vật ở thế hệủầu ủược thể hiện ở những biến ủổi dương tớnh, ủú là những biến ủổi về cấu trỳc, hỡnh thỏi, sinh lý, sinh trưởng, sinh sản và gõy chết. Sau khi xử lý chiếu xạ, cú hai dạng hiệu quả: tức thời và lõu dài. ðối với dạng hiệu quả tức thời thường là sự biến ủổi hoỏ sinh, sinh lý, vật chất di truyền. Với hiệu quả chậm thường gõy ra cỏc biến ủổi nờu trờn trong suốt quỏ trỡnh sinh trưởng phỏt triển của thực vật. ðối với cỏc loài thực
vật, liều lượng chiếu xạ thấp cú tỏc dụng kớch thớch sinh trưởng, cũn liều cao lại kỡm hóm và nếu cao quỏ sẽ gõy chết tế bào hoặc cơ thể.
Sự tổn thương chiếu xạ xảy ra trong một quần thể tế bào là hiếm gặp. Một vài tế bào bị tổn thương lớn ủến mức chết, những tế bào khỏc thỡ phụ
thuộc vào kết quả của sự ion hoỏ. Vỡ thế những cơ thể ủa bào cú khả năng phục hồi lại ủược từ những liều của chiếu xạ ion nửa gõy chết. Thậm chớ trong phạm vi một tế bào, những phõn tử khụng bị tổn thương cú thể thụng qua quỏ trỡnh trao ủổi chất ủể phục hồi dần ủến mức bỡnh thường. Nhưng hiệu quả
phục hồi sinh lý sớm như vậy dựa trờn quỏ trỡnh trao ủổi chất bỡnh thường và cần ủược phõn biệt với sự sửa chữa nghĩa là phục hồi những chức năng ban
ủầu.
Sự chết của tế bào sau khi chiếu xạ khụng phải chỉủơn thuần là do bất kỳ một nhõn tố ủơn lẻ nào, mà nú là kết quả của sự tổn thương sõu sắc của một hoặc một vài chức năng quan trọng tuỳ thuộc vào kiểu của tế bào, hoạt
ủộng của nú vào thời ủiểm chiếu xạ và phụ thuộc vào ủiều kiện chiếu xạ. Liều lượng phúng xạ biểu thị bằng cỏc ủơn vị ủo khỏc nhau. Lượng phúng xạ ion hoỏ ủược xỏc ủịnh bằng ủơn vị ủo là rơnghen (r), là lượng phúng xạ cú khả năng gõy ra 2,08.109 cặp ion trong 1 cm3 khụng khớ ở O0C dưới ỏp suất 760mmHg. ðối với 1cm3 mụ cũn sống thỡ 1 rơnghen cú khả năng gõy ra số cặp ion lơn hơn 1000 lần.[ ]
Cỏc kết quả nghiờn cứu cho thấy rằng, sử dụng chiếu xạ như là một phương tiện ủể tạo ra những hiệu quả ủột biến ở thực vật thu ủược một số
lượng cỏc biến số cú liờn quan ủến kỹ thuật chiếu xạ như:
− Liều chiếu
− Tỷ lệ liều lượng
− Chiếu xạ hồi quy.
Trong cỏc yếu tố trờn thỡ tỷ lệ liều lượng là rất quan trọng. Những thay
ủổi về liều lượng trờn mỗi ủơn vị thời gian cú ảnh hưởng ủến kết quả sinh học thu ủược. Những thay ủổi di truyền gõy ra bởi tổn thương ủơn là khụng bịảnh hưởng bởi tỷ lệ liều lượng và thể hiện mối tương quan tuyến tớnh với liều lượng. Rất nhiều những sai hỡnh NST ủược gõy ra bởi hai hay nhiều sự chiếu xạ ion hoỏ. Vỡ nhõn tố thời gian cũng ủúng vài trũ quan trọng nờn những sai hỡnh NST bịảnh hưởng bởi tỷ lệ liều lượng và thể hiện mối tương quan tuyến tớnh ủường cong. Do những nguyờn nhõn này mà tỷ lệ liều chiếu cần ủược lựa chọn một cỏch cẩn thận và ghi chộp lại.
Ngoài ra sự thay ủổi ủược tạo ra cũn do ủộ nhạy cảm và nhiều nhõn tố
làm thay ủổi như:
− Những nhõn tố sinh học như là nhõn tế bào và thể tớch NST ở gian kỳ
(interphase) và những khỏc biệt di truyền.
− Những nhõn tố mụi trường như là ủiều kiện ủủ hoặc thiếu oxi trong mụ, lượng nước trong hạt, nhiệt ủộ và sự bảo quản sau chiếu xạ. Những nhõn tố hoỏ học như là sự cú mặt hoặc vắng mặt của chất bảo vệ
phúng xạ và của chất nhạy cảm phúng xạ trong khi xử lý.