การผสมพันธุ์โดยการกลายพันธุ์บางครั้งเรียกว่า " การผสมพันธุ์แบบแปรผัน " คือกระบวนการที่นำเมล็ดไปสัมผัสกับสารเคมีรังสีหรือเอนไซม์[ ^{1 ] [ 2 ] เพื่อ}สร้างกลายพันธุ์ที่มีลักษณะที่ต้องการเพื่อนำไปผสมพันธุ์กับพันธุ์ อื่นๆ พืชที่สร้างขึ้นโดยใช้การกลายพันธุ์บางครั้งเรียกว่าพืชกลายพันธุ์หรือเมล็ดกลายพันธุ์

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2473 ถึง พ.ศ. 2557 มีการปล่อยพันธุ์พืชกลายพันธุ์มากกว่า 3,200 ชนิด^{[ 3 ] [ 4 ]}ซึ่งได้มาจากการกลายพันธุ์โดยตรง (70%) หรือจากลูกหลาน (30%) ^{[ 5 ]}พืชเศรษฐกิจคิดเป็น 75% ของสายพันธุ์กลายพันธุ์ที่ถูกปล่อยออกมา โดยอีก 25% เป็นไม้ประดับหรือไม้ตกแต่ง^{[ 6 ]} อย่างไรก็ตาม แม้ว่าFAO / IAEAจะรายงานในปี พ.ศ. 2557 ว่ามีการปลูกพันธุ์พืชหลักที่กลายพันธุ์มากกว่า 1,000 ชนิดทั่วโลก^{[ 3 ]}แต่ก็ไม่ชัดเจนว่าพันธุ์เหล่านี้ถูกนำมาใช้ในการเกษตรหรือการทำสวนทั่วโลกมากน้อยเพียงใด เนื่องจากเมล็ดพันธุ์เหล่านี้ไม่ได้ถูกระบุหรือติดฉลากว่าเป็นพันธุ์ที่ก่อให้เกิดการกลายพันธุ์เสมอไป^{[ 7 ]}

ตามคำกล่าวของเพจ จอห์นสัน นักประวัติศาสตร์ด้านสวน:

หลังสงครามโลกครั้งที่สอง มีความพยายามร่วมกันที่จะค้นหาการใช้พลังงานปรมาณู ในทาง 'สันติ' แนวคิดหนึ่งคือการฉายรังสีใส่พืชและทำให้เกิดการกลายพันธุ์จำนวนมาก ซึ่งหวังว่าการกลายพันธุ์บางอย่างจะนำไปสู่พืชที่ออกผลดกขึ้น ทนต่อโรคหรือความหนาวเย็น หรือมีสีสันที่แปลกตา การทดลองส่วนใหญ่ดำเนินการในสวนแกมมา ขนาดใหญ่ ในบริเวณห้องปฏิบัติการแห่งชาติในสหรัฐอเมริกา แต่ก็มีในยุโรปและประเทศต่างๆ ของสหภาพโซเวียตในขณะนั้นด้วย^{[ 8 ]}

มีการผสมพันธุ์โดยใช้สารก่อกลายพันธุ์หลายประเภท เช่น การใช้สารเคมีก่อกลายพันธุ์ เช่นเอทิลเมทาเนซัลโฟเนตและไดเมทิลซัลเฟตการฉายรังสีหรือทรานสโพซอนเพื่อสร้างตัวกลายพันธุ์ การผสมพันธุ์โดยใช้สารก่อกลายพันธุ์มักใช้เพื่อสร้างลักษณะในพืชผล เช่น เมล็ดขนาดใหญ่ขึ้น สีใหม่ หรือผลไม้ที่หวานขึ้น ซึ่งไม่สามารถพบได้ในธรรมชาติหรือสูญหายไปในระหว่างวิวัฒนาการ^{[ 9 ]}

การนำพืชไปสัมผัสกับรังสีบางครั้งเรียกว่าการปรับปรุงพันธุ์ด้วยรังสี และเป็นประเภทย่อยของการปรับปรุงพันธุ์โดยการกลายพันธุ์ การปรับปรุงพันธุ์ด้วยรังสีถูกค้นพบในช่วงทศวรรษ 1920 เมื่อLewis Stadlerจากมหาวิทยาลัยมิสซูรีใช้รังสีเอ็กซ์กับข้าวโพดและข้าวบาร์เลย์ ในกรณีของข้าวบาร์เลย์ พืชที่ได้จะมีสีขาว เหลือง เหลืองอ่อน และบางต้นมีลายสีขาว^{[ 10 ]} ในปี 1928 Stadler ได้ตีพิมพ์ผลการค้นพบเกี่ยวกับ การกลายพันธุ์ที่เกิดจากรังสีในพืช เป็นครั้งแรก ^{[ 11 ]}ในช่วงปี 1930–2024 พันธุ์กลายพันธุ์ที่เกิดจากรังสีได้รับการพัฒนาโดยใช้รังสีแกมมา เป็นหลัก (64%) และรังสีเอ็กซ์ (22%) ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 6 ] : 187} แม้ว่าแหล่งกำเนิดรังสีอื่นๆ เช่นไมโครเวฟหรือโฟตอนพลังงานสูงและอิเล็กตรอนพลังงานสูงก็สามารถนำมาใช้ได้เช่นกัน^{[ 15 ] [ 16 ]}

^{การเพาะ พันธุ์}ด้วยรังสีอาจเกิดขึ้นในสวนอะตอม [ ^{11 ]}และเมล็ดพืชถูกส่งขึ้นไปโคจรในอวกาศเพื่อให้ได้รับรังสีคอสมิกมากขึ้น^{[ 17 ]}

รังสีอัลตราไวโอเลตถูกนำมาใช้ เช่น เพื่อสร้างน็อคเอาท์สำหรับการตรวจสอบความรุนแรงของเชื้อโรคพืช ^{[ 18 ]}

ในอวกาศ ความสามารถของพืชในการเจริญเติบโตและพัฒนาขึ้นอยู่กับสภาวะต่างๆ เช่น สภาวะไร้แรงโน้มถ่วงและรังสีคอสมิกในทางทฤษฎี การเปลี่ยนแปลงของสภาวะเหล่านี้อาจเพิ่มโอกาสการกลายพันธุ์ในพืชได้ จีนได้ทดลองทฤษฎีนี้โดยการส่งเมล็ดพืชขึ้นไปในอวกาศ เพื่อทดสอบว่าการบินอวกาศจะทำให้เกิดการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมหรือไม่ ตั้งแต่ปี 1987 จีนได้เพาะปลูกพันธุ์กลายพันธุ์ 66 ชนิดจากอวกาศผ่านโครงการเพาะพันธุ์ในอวกาศ โดยหลายชนิดได้ถูกนำเสนอต่อสาธารณชนแล้ว ในปี 2011 ในงานนิทรรศการดอกบัวแห่งชาติของจีน ดอกบัวกลายพันธุ์ที่เรียกว่า "ดวงอาทิตย์อวกาศ" ได้ถูกนำมาจัดแสดง^{[ 19 ]}

ความผิดปกติของโครโมโซมเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเมล็ดพืชถูกส่งขึ้นไปในอวกาศเมื่อเทียบกับเมล็ดพืชที่ปลูกบนโลก ผลกระทบของการบินอวกาศต่อเมล็ดพืชขึ้นอยู่กับชนิดและสายพันธุ์ของเมล็ด ตัวอย่างเช่น ข้าวสาลีที่เพาะพันธุ์ในอวกาศมีอัตราการงอกของเมล็ดสูงกว่าข้าวสาลีที่ปลูกบนโลก แต่ข้าวที่เพาะพันธุ์ในอวกาศไม่มีข้อได้เปรียบที่เห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับข้าวที่ปลูกบนโลก สำหรับพันธุ์พืชที่เกิดการกลายพันธุ์ในเชิงบวกจากการบินอวกาศ ศักยภาพในการเจริญเติบโตของพวกมันสูงกว่าไม่เพียงแต่พันธุ์ที่ปลูกบนโลกเท่านั้น แต่ยังสูงกว่าพันธุ์ที่ได้รับรังสีบนโลกด้วย เมื่อเทียบกับเทคนิคการกลายพันธุ์แบบดั้งเดิม การกลายพันธุ์ที่เพาะพันธุ์ในอวกาศมีประสิทธิภาพมากกว่า เนื่องจากมีผลดีต่อการกลายพันธุ์รุ่นแรก ในขณะที่พืชที่ได้รับรังสีมักไม่พบการกลายพันธุ์ที่เป็นประโยชน์ในรุ่นแรก แม้ว่าการทดลองหลายครั้งจะแสดงให้เห็นถึงผลดีของการบินอวกาศต่อการกลายพันธุ์ของเมล็ดพืช แต่ก็ยังไม่มีความเชื่อมโยงที่ชัดเจนว่าแง่มุมใดของการบินอวกาศที่ทำให้เกิดการกลายพันธุ์ที่เป็นประโยชน์ดังกล่าว มีการคาดเดากันมากมายว่ารังสีคอสมิกเป็นแหล่งที่มาของความผิดปกติของโครโมโซม แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีหลักฐานที่แน่ชัดเกี่ยวกับความเชื่อมโยงดังกล่าว^{[ 20 ]}

แม้ว่าโครงการเพาะพันธุ์ในอวกาศของจีนจะประสบความสำเร็จอย่างมาก แต่โครงการนี้ต้องการงบประมาณจำนวนมากและการสนับสนุนทางเทคโนโลยี ซึ่งหลายประเทศไม่เต็มใจหรือไม่สามารถจัดหาได้ หมายความว่าโครงการนี้เป็นไปไม่ได้นอกประเทศจีน ด้วยข้อจำกัดดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์จึงพยายามจำลองสภาวะในอวกาศบนโลก เพื่อส่งเสริมการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นในอวกาศบนโลกเช่นเดียวกัน การจำลองอย่างหนึ่งคือ อวกาศที่ปราศจาก สนามแม่เหล็ก (MF) ซึ่งสร้างพื้นที่ที่มีสนามแม่เหล็กอ่อนกว่าโลก การบำบัดด้วย MF ทำให้เกิดผลลัพธ์ของการกลายพันธุ์ และถูกนำมาใช้ในการเพาะปลูกข้าวและอัลฟัลฟาพันธุ์กลายพันธุ์ใหม่ การจำลองสภาวะในอวกาศอื่นๆ ได้แก่ การฉายรังสีเมล็ดพืชด้วยลำแสงไอออน Li-ion หนัก 7 หรืออนุภาคพลังงานสูงแบบผสม^{[ 20 ]}

ลำแสงไอออนทำให้ดีเอ็นเอเกิดการกลายพันธุ์โดยการลบเบสหลายตัวออกจากจีโนม เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งกำเนิดรังสีแบบดั้งเดิม เช่น รังสีแกมมาและรังสีเอ็กซ์ ลำแสงไอออนแสดงให้เห็นว่าทำให้เกิดการแตกหักในดีเอ็นเอที่รุนแรงกว่าและยากต่อการเชื่อมต่อกลับเข้าด้วยกัน ทำให้การเปลี่ยนแปลงในดีเอ็นเอรุนแรงกว่าการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการฉายรังสีแบบดั้งเดิม ลำแสงไอออนเปลี่ยนดีเอ็นเอในลักษณะที่ทำให้ดูแตกต่างจากโครงสร้างดั้งเดิมอย่างมาก มากกว่าเมื่อใช้เทคนิคการฉายรังสีแบบดั้งเดิม การทดลองส่วนใหญ่ที่ใช้เทคโนโลยีลำแสงไอออนดำเนินการในประเทศญี่ปุ่น สถานที่สำคัญที่ใช้เทคโนโลยีนี้ ได้แก่TIARAขององค์การพลังงานปรมาณูแห่งญี่ปุ่นศูนย์วิจัย เครื่องเร่งอนุภาค RIKENและสถาบันอื่นๆ ในญี่ปุ่น ในกระบวนการฉายรังสีลำแสงไอออน เมล็ดพืชจะถูกวางไว้ระหว่าง แผ่นฟิล์ม แคปตัน สอง แผ่นและฉายรังสีเป็นเวลาประมาณสองนาที ความถี่ของการกลายพันธุ์สูงกว่าอย่างเห็นได้ชัดสำหรับการฉายรังสีลำแสงไอออนเมื่อเทียบกับการฉายรังสีอิเล็กตรอน และสเปกตรัมการกลายพันธุ์กว้างกว่าสำหรับการฉายรังสีลำแสงไอออนเมื่อเทียบกับรังสีแกมมา สเปกตรัมการกลายพันธุ์ที่กว้างขึ้นถูกเปิดเผยผ่านฟี โนไทป์ของดอกไม้ที่หลากหลายซึ่งเกิดจากลำแสงไอออน ดอกไม้ที่กลายพันธุ์โดยลำแสงไอออนแสดงให้เห็นสี ลวดลาย และรูปร่างที่หลากหลาย ผ่านการฉายรังสีลำแสงไอออน มีการเพาะปลูกพืชพันธุ์ใหม่ พืชเหล่านี้มีลักษณะที่ ทนต่อรังสี อัลตราไวโอเลตบี ทนต่อโรค และ ขาดคลอ โรฟิลล์เทคโนโลยีลำแสงไอออนถูกนำมาใช้ในการค้นพบยีนใหม่ที่รับผิดชอบในการสร้างพืชที่แข็งแรงขึ้น แต่การใช้งานที่แพร่หลายที่สุดคือในเชิงพาณิชย์สำหรับการผลิตฟีโนไทป์ของดอกไม้ใหม่ เช่นดอกเบญจมาศลาย^{[ 21 ]}

มีการใช้ รังสีแกมมากับละอองเรณูข้าวที่เจริญเต็มที่เพื่อผลิตต้นพ่อแม่พันธุ์ที่ใช้ในการผสมข้ามพันธุ์ ลักษณะกลายพันธุ์ในต้นพ่อแม่พันธุ์สามารถถ่ายทอดไปยังต้นลูกได้ เนื่องจากละอองเรณูข้าวมีอายุขัยสั้นมาก นักวิจัยจึงต้องฉายรังสีแกมมาไปที่รวงข้าวที่เพาะเลี้ยงไว้ จากการทดลองพบว่า ละอองเรณูที่ได้รับรังสีมีการกลายพันธุ์หลากหลายกว่าเมล็ดแห้งที่ได้รับรังสี ละอองเรณูที่ได้รับรังสีแกมมา 46 Gy แสดงให้เห็นถึงขนาดเมล็ดที่ใหญ่ขึ้นโดยรวมและลักษณะอื่นๆ ที่มีประโยชน์ โดยทั่วไปแล้ว ความยาวของแต่ละเมล็ดจะยาวขึ้นหลังจากผสมพันธุ์ต้นพ่อแม่พันธุ์ข้าวที่ได้รับรังสี ต้นข้าวลูกผสมยังมีลักษณะที่ดูไม่ซีดจางเหมือนต้นพ่อแม่พันธุ์ เทคนิคนี้ถูกนำมาใช้ในการพัฒนาข้าวพันธุ์ ใหม่สองพันธุ์ ได้แก่ เจียวเหอจ่าวจ้านและเจียฟู่จ้านในประเทศจีน นอกจากการอำนวยความสะดวกในการสร้างข้าวสองพันธุ์นี้แล้ว การฉายรังสีละอองเรณูข้าวที่เจริญเต็มที่ยังได้สร้างสายพันธุ์ข้าวกลายพันธุ์ประมาณสองร้อยสายพันธุ์อีกด้วย แต่ละสายพันธุ์เหล่านี้ผลิตเมล็ดข้าวที่มีคุณภาพสูงขึ้นและมีขนาดใหญ่ขึ้น การกลายพันธุ์ที่เกิดจากเทคนิคนี้จะแตกต่างกันไปในแต่ละรุ่น ซึ่งหมายความว่าการผสมพันธุ์พืชที่กลายพันธุ์เหล่านี้ต่อไปอาจทำให้เกิดการกลายพันธุ์ใหม่ได้ตามธรรมเนียมแล้วรังสีแกมมาจะใช้กับพืชที่โตเต็มวัยเท่านั้น ไม่ใช่กับละอองเรณู การฉายรังสีละอองเรณูที่โตเต็มวัยช่วยให้พืชกลายพันธุ์สามารถเจริญเติบโตได้โดยไม่ต้องสัมผัสกับรังสีแกมมาโดยตรง การค้นพบนี้ขัดแย้งกับสิ่งที่เคยเชื่อกันเกี่ยวกับรังสีแกมมา คือ รังสีแกมมาสามารถทำให้เกิดการกลายพันธุ์ในพืชเท่านั้น ไม่ใช่ในละอองเรณู^{[ 22 ]}

อัตราการเกิดความผิดปกติของโครโมโซมสูงอันเนื่องมาจากรังสีไอออนไนซ์และผลเสียที่เกิดขึ้นตามมา ทำให้นักวิจัยมองหาแหล่งอื่นในการเหนี่ยวนำการกลายพันธุ์ ส่งผลให้มีการค้นพบสารเคมีก่อกลายพันธุ์จำนวนมาก สารเคมีก่อกลายพันธุ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือสารกลุ่มอั ลคิเลตติ้งเอ เจนต์ เอทิลเมทานซัลโฟเนต (EMS) เป็นที่นิยมมากที่สุดเนื่องจากมีประสิทธิภาพและใช้งานง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งการล้างพิษผ่านการไฮโดรไลซิสเพื่อการกำจัด สารประกอบไนโตรโซเป็นสารกลุ่มอัลคิเลตติ้งเอเจนต์อีกชนิดหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ไวต่อแสงและต้องใช้ความระมัดระวังมากขึ้นเนื่องจากมีความระเหยสูงกว่า EMS กลายเป็นสารก่อกลายพันธุ์ที่ใช้กันทั่วไปในการพัฒนาตัวกลายพันธุ์จำนวนมากเพื่อการคัดกรอง เช่น ในการพัฒนาประชากรTILLING ^{[ 23 ]}แม้ว่าสารเคมีหลายชนิดจะเป็นสารก่อกลายพันธุ์ แต่มีเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่ถูกนำมาใช้ในการผสมพันธุ์ในทางปฏิบัติ เนื่องจากต้องปรับปริมาณให้เหมาะสม และเนื่องจากประสิทธิภาพในพืชไม่สูงนักสำหรับหลายชนิด

ความสนใจในการใช้เอนโดนิวคลีเอสจำกัด ของแบคทีเรีย (RE) – เช่นFok1 ^{[ 2 ]}และ CRISPR/ Cas9 ^{[ 1 ] [ 2 ]} – เพื่อศึกษาการแตกหักแบบสองสายในดีเอ็นเอของพืชเริ่มขึ้นในช่วงกลางทศวรรษที่ 1990 การแตกหักในดีเอ็นเอเหล่านี้ หรือที่รู้จักกันในชื่อ DSBs พบว่าเป็นแหล่งที่มาของความเสียหายของโครโมโซมจำนวนมากในยูคาริโอต ทำให้เกิดการกลายพันธุ์ในพันธุ์พืช REs ก่อให้เกิดผลต่อดีเอ็นเอของพืชคล้ายกับรังสีไอออนหรือสารเคมีเลียนแบบรังสี การแตกหักแบบปลายทู่ในดีเอ็นเอ ซึ่งแตกต่างจากการแตกหักแบบปลายเหนียว พบว่าก่อให้เกิดความแปรผันของความเสียหายของโครโมโซมมากกว่า ทำให้เป็นการแตกหักประเภทที่มีประโยชน์มากกว่าสำหรับการปรับปรุงพันธุ์โดยการกลายพันธุ์ แม้ว่าความเชื่อมโยงของ REs กับความผิดปกติของโครโมโซมส่วนใหญ่จะจำกัดอยู่เฉพาะการวิจัยเกี่ยวกับดีเอ็นเอของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แต่ความสำเร็จในการศึกษาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทำให้เหล่านักวิทยาศาสตร์ทำการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับความเสียหายของโครโมโซมและดีเอ็นเอที่เกิดจาก RE ในจีโนม ของข้าว บาร์เลย์ เนื่องจากความสามารถของเอนโดนิวคลีเอสจำกัดในการอำนวยความสะดวกให้เกิดความเสียหายในโครโมโซมและ DNA ทำให้ REs สามารถนำมาใช้เป็นวิธีการก่อกลายพันธุ์แบบใหม่เพื่อส่งเสริมการแพร่กระจายพันธุ์พืชกลายพันธุ์^{[ 24 ] [ 1 ] [ 2 ]}

ในการถกเถียงเรื่องอาหารดัดแปลงพันธุกรรมการใช้กระบวนการทรานส์เจนิกมักถูกนำมาเปรียบเทียบและเปรียบต่างกับกระบวนการกลายพันธุ์^{[ 25 ]}แม้ว่าความอุดมสมบูรณ์และความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตทรานส์เจนิกในระบบอาหารของมนุษย์ และผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพทางการเกษตรสุขภาพของระบบนิเวศและสุขภาพของมนุษย์จะได้รับการบันทึกไว้อย่างดีพอสมควร แต่พืชกลายพันธุ์และบทบาทของพวกมันในระบบอาหารของมนุษย์นั้นยังไม่เป็นที่รู้จักมากนัก โดยมีนักข่าวคนหนึ่งเขียนว่า "แม้จะไม่เป็นที่รู้จักมากนัก แต่การเพาะพันธุ์ด้วยรังสีได้สร้างพืชกลายพันธุ์ที่มีประโยชน์หลายพันชนิดและพืชผลจำนวนมากของโลก...รวมถึงข้าว ข้าวสาลี ข้าวบาร์เลย์ ลูกแพร์ ถั่วลันเตา ฝ้าย สะระแหน่ ดอกทานตะวัน ถั่วลิสง เกรปฟรุต งา กล้วย มันสำปะหลัง และข้าวฟ่างหลากหลายสายพันธุ์" ^{[ 10 ]}

ในแคนาดา พืชผลที่ได้จากการผสมพันธุ์โดยการกลายพันธุ์ต้องปฏิบัติตามกฎระเบียบและการทดสอบเช่นเดียวกับพืชผลที่ได้จากวิศวกรรมพันธุกรรม^{[ a ] ​​[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]}พันธุ์กลายพันธุ์มักจะเปิดให้ใช้ในการผสมพันธุ์พืชได้อย่างอิสระ ตรงกันข้ามกับพันธุ์พืชหรือเชื้อพันธุ์พืชเชิงพาณิชย์จำนวนมากที่มีข้อจำกัดในการใช้งานเพิ่มมากขึ้น^{[ 6 ] : 187} เช่นเงื่อนไขการใช้งานสิทธิบัตรและเทคโนโลยีการจำกัดการใช้พันธุกรรม ที่เสนอ และระบอบ ทรัพย์สินทางปัญญาอื่นๆรวมถึงวิธีการบังคับใช้

สหภาพยุโรปถือว่าพืชผลที่ผลิตโดยการกลายพันธุ์นั้นอยู่ภายใต้ข้อกำหนด GM ในทางเทคนิค แต่วิธีการแบบดั้งเดิม (ทางเคมีและรังสี) ^{[ 29 ]} ได้รับการยกเว้นจากการควบคุม^{[ 30 ]}

ต่างจากพืชดัดแปลงพันธุกรรมซึ่งโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการแทรกยีนเป้าหมายหนึ่งหรือสองยีน พืชที่พัฒนาผ่านกระบวนการกลายพันธุ์ด้วยการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมแบบสุ่ม หลายอย่าง และไม่เฉพาะ เจาะจง ^{[ 31 ]}ได้รับการกล่าวถึงว่าเป็นข้อกังวล^{[ 32 ]}แต่ไม่ได้ห้ามโดยมาตรฐานอินทรีย์ ของประเทศใด ๆ รายงานจากสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ของสหรัฐอเมริกา ระบุว่าไม่มีเหตุผลทางวิทยาศาสตร์ใด ๆ ในการควบคุมพืชดัดแปลงพันธุกรรมในขณะที่ไม่ทำเช่นนั้นกับพืชที่ปรับปรุงพันธุ์โดยการกลายพันธุ์^{[ 7 ]}

บริษัทอาหารและเมล็ดพันธุ์อินทรีย์หลายแห่งส่งเสริมและจำหน่ายผลิตภัณฑ์อินทรีย์ที่ได้รับการรับรองซึ่งพัฒนาขึ้นโดยใช้การกลายพันธุ์ทั้งทางเคมีและนิวเคลียร์^{[ 33 ]}แบรนด์อินทรีย์ที่ได้รับการรับรองหลายแบรนด์ ซึ่งบริษัทเหล่านั้นสนับสนุนการติดฉลากอย่างเข้มงวดหรือการห้ามพืช GMO โดยสิ้นเชิง ทำการตลาดการใช้ข้าวสาลีและสายพันธุ์อื่นๆ ที่ได้มาจากการกลายพันธุ์โดยไม่มีการอ้างอิงถึงการดัดแปลงพันธุกรรมนี้^{[ 33 ]} ผลิตภัณฑ์อินทรีย์เหล่านี้มีตั้งแต่ส่วนผสมข้าวบาร์เลย์และข้าวสาลีที่กลายพันธุ์ซึ่งใช้ในเบียร์อินทรีย์^{[ 34 ]}ไปจนถึงส้มโอสายพันธุ์ที่กลายพันธุ์ซึ่งขายตรงให้กับผู้บริโภคในฐานะสินค้าอินทรีย์^{[ 35 ]}

แนวทาง Codex Alimentarius สำหรับการผลิตอาหารอินทรีย์ยอมรับการผสมพันธุ์โดยการกลายพันธุ์IFOAM - Organics Internationalไม่ยอมรับการใช้การกลายพันธุ์ที่เหนี่ยวนำ^{[ 36 ]}

ณ ปี 2011 เปอร์เซ็นต์ของพันธุ์กลายพันธุ์ทั้งหมดที่เผยแพร่ทั่วโลก แบ่งตามประเทศ มีดังนี้: ^{[ 6 ] : 187 [ 37 ]}

• (25.2%) จีน 
• (15.0%) ญี่ปุ่น 
• (11.5%) อินเดีย 
• (6.7%) รัสเซีย 
• (5.5%) เนเธอร์แลนด์ 
• (5.3%) เยอรมนี 
• (4.3%) สหรัฐอเมริกา 
• (2.4%) บัลแกเรีย 
• (1.7%) เวียดนาม 
• (1.4%) บังกลาเทศ 

พันธุ์ไม้เด่นๆ ในแต่ละประเทศ ได้แก่:

 อาร์เจนตินา

• ถั่วลิสงพันธุ์โคโลราโด อิราเดียโด(พันธุ์กลายพันธุ์ที่สร้างขึ้นด้วยรังสีเอ็กซ์ มีปริมาณไขมันสูงและให้ผลผลิตสูง ร้อยละ 80 ของถั่วลิสงที่ปลูกในอาร์เจนตินาในช่วงทศวรรษ 1980 เป็นพันธุ์โคโลราโด อิราเดียโด) ^{[ 38 ]}
• ข้าว พันธุ์กลายพันธุ์ Puita INTA-CL (ต้านทานสารกำจัดวัชพืชและให้ผลผลิตดี ปลูกในโบลิเวีย บราซิล คอสตาริกา และปารากวัยด้วย) ^{[ 38 ]}

 ออสเตรเลีย

• ข้าวพันธุ์กลายพันธุ์ Amaroo (60–70% ของข้าวที่ปลูกในออสเตรเลียเป็นพันธุ์ Amaroo ในปี 2544) ^{[ 38 ]}

 บังกลาเทศ

• Binasail, Iratom-24 และ Binadhan-6 ข้าวกลายพันธุ์^{[ 38 ]}
• ถั่วเขียวพันธุ์กลายพันธุ์Binamoog-5 ^{[ 38 ]}

 คิวบา

• มะเขือเทศ พันธุ์กลายพันธุ์ Maybel (ทนทานต่อภัยแล้งได้ดีเยี่ยม) ^{[ 38 ]}
• ข้าวกลายพันธุ์ GINES (สร้างขึ้นโดยใช้รังสีโปรตอน เจริญเติบโตได้ดีในสภาพที่มีเกลือ) ^{[ 38 ]}

 จีน

• ถั่วเหลืองกลายพันธุ์ชุดเฮนอง^{[ 38 ]}
• ข้าวพันธุ์ Jiahezazhan และ Jiafuzhan (การกลายพันธุ์ที่ได้จากการฉายรังสีละอองเรณู; ให้ผลผลิตและคุณภาพสูง ปรับตัวได้ดี ต้านทานเพลี้ยกระโดดและโรคไหม้) ^{[ 38 ]}
• ผ้าฝ้ายลูเมียนหมายเลข 1 ^{[ 39 ]}
• มันเทศพันธุ์ Purple Orchard 3 ^{[ 40 ]}
• ถั่วเหลือง Tiefeng 18 ^{[ 38 ]}
• ข้าวยางดาวหมายเลข 6 ^{[ 39 ]}
• ข้าวสาลีหยางหม่าย 156 ^{[ 39 ]}
• ข้าวพันธุ์กลายพันธุ์ Zhefu 802 (ฉายรังสีแกมมา ต้านทานโรคไหม้ข้าว ให้ผลผลิตดีแม้ในสภาพที่ไม่ดี เป็นพันธุ์ข้าวที่ปลูกมากที่สุดระหว่างปี 1986–1994) ^{[ 41 ]}
• ข้าว พันธุ์กลายพันธุ์ 26Zhaizao indica (สร้างขึ้นด้วยรังสีแกมมา) ^{[ 41 ]}

 สาธารณรัฐเช็ก

• ข้าวบาร์เลย์ไดอะแมนต์(ผลผลิตสูง พันธุ์กลายพันธุ์ความสูงต่ำที่สร้างขึ้นด้วยรังสีเอ็กซ์) ^{[ 42 ]}

 อียิปต์

• ข้าวพันธุ์กลายพันธุ์ Giza 176 และ Sakha 101 ที่ให้ผลผลิตสูง^{[ 38 ]}

 ฟินแลนด์

• ข้าวบาร์เลย์กลายพันธุ์ Balder J (มีความต้านทานต่อภัยแล้ง ผลผลิต และการงอกที่ดีกว่า) ^{[ 38 ]}
• Puhti และ Ryhti ข้าวโอ๊ตกลายพันธุ์ฟางแข็ง^{[ 38 ]}

 ฝรั่งเศส

• ทานตะวันพันธุ์ที่มีกรดโอเลอิกสูง (คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 50% ของพื้นที่ปลูกทานตะวันทั้งหมด)

 เยอรมนี

• ข้าวบาร์เลย์ทรัมเป็ต^{[ 38 ]}

 กานา

• มันสำปะหลังกลายพันธุ์ Tek bankye (บดง่ายและมีปริมาณสารแห้งเพิ่มขึ้น) ^{[ 38 ]}

 อินเดีย

• Co-4, Pant Mung-2 และ TAP ถั่วเขียวกลายพันธุ์^{[ 38 ]}
• ฝ้าย MA-9 – ฝ้ายกลายพันธุ์ตัวแรกของโลก เปิดตัวในปี พ.ศ. 2491 (การฉายรังสีเอ็กซ์; ทนแล้ง , ให้ผลผลิตสูง) ^{[ 38 ]}
• ข้าว PNR-381 ^{[ 6 ] : 189}
• ถั่วชิกพีกลายพันธุ์ Pusa 408 (Ajay), Pusa 413 (Atul), Pusa 417 (Girnar) และ Pusa 547 (ต้านทานโรคใบไหม้และเหี่ยวเฉาจากเชื้อรา Ascochyta และให้ผลผลิตสูง) ^{[ 38 ]}
• ข้าวสาลีชาร์บาติโซโนรา^{[ 6 ] : 189}
• Tau-1, ^{[ 39 ]} MUM 2, BM 4, LGG 407, LGG 450, Co4, Dhauli (TT9E) และ Pant moong-1 blackgram (YMC, (Yellow mosaic virus) ต้านทาน ) ^{[ 6 ] : 189}
• ถั่วลิสงกลายพันธุ์ TG24 และ TG37 ^{[ 39 ]}

 อิตาลี

• ข้าวสาลีดูรัม(โดยเฉพาะ Creso mutant ที่สร้างขึ้นด้วยนิวตรอนความร้อน) ^{[ 43 ] [ 44 ]}

 ญี่ปุ่น

• ลูกแพร์โอซาโกลด์(ต้านทานโรค) ^{[ 45 ]}
• ข้าวพันธุ์ส่วนใหญ่ที่ปลูกในญี่ปุ่นมีอัลลีลกลายพันธุ์ sd1 จากข้าวพันธุ์เรเมอิ^{[ 39 ]}

 พม่า

• ข้าวพันธุ์กลายพันธุ์ Shwewartun (สร้างขึ้นโดยการฉายรังสีข้าว IR5 เพื่อให้ได้ผลผลิตที่ดีขึ้น คุณภาพเมล็ดข้าวดีขึ้น และสุกเร็วขึ้น) ^{[ 38 ]}

 ปากีสถาน

• ข้าวพันธุ์ Basmati 370 ความสูงสั้น^{[ 41 ]}
• ฝ้ายกลาย พันธุ์ NIAB-78 (ให้ผลผลิตสูง ทนความร้อน สุกเร็ว) ^{[ 41 ]}
• ถั่ว ชิกพี กลายพันธุ์ CM-72 (สร้างขึ้นด้วยรังสีแกมมา 150 Gy; ให้ผลผลิตสูง ต้านทานโรคใบไหม้) ^{[ 46 ]}
• ถั่วเขียว กลายพันธุ์ NM-28 (ความสูงต่ำ สม่ำเสมอและสุกเร็ว ผลผลิตเมล็ดสูง) ^{[ 46 ]}
• ถั่ว เลนทิล กลายพันธุ์ NIAB Masoor 2006 (สร้างขึ้นด้วยรังสี 200Gy; สุกเร็ว ให้ผลผลิตสูง ต้านทานโรค) ^{[ 46 ]}

 เปรู

• ข้าวบาร์เลย์ กลายพันธุ์ UNA La Molina 95 (พัฒนาขึ้นในปี 1995 สำหรับปลูกที่ระดับความสูงมากกว่า 3,000 เมตร) ^{[ 47 ]}
• Centenario Amarinthกลายพันธุ์ "kiwicha" (เมล็ดคุณภาพสูงและส่งออกเป็นผลิตภัณฑ์อินทรีย์ที่ได้รับการรับรอง) ^{[ 47 ]}
• ข้าวบาร์เลย์ กลายพันธุ์ Centenario II (พัฒนาขึ้นเพื่อปลูกในที่ราบสูงแอนเดียน ให้ผลผลิตสูง แป้งคุณภาพสูง และทนต่อลูกเห็บ) ^{[ 47 ]}

 ซูดาน

• กล้วยกลายพันธุ์ Albeely (คุณภาพดีกว่า ผลผลิตสูงกว่า และตั้งต้นได้ดีกว่า) ^{[ 38 ]}

 ประเทศไทย

• ข้าวอินดิกาพันธุ์กลายพันธุ์ RD15 และ RD6 ที่มีกลิ่นหอม(สร้างขึ้นด้วยรังสีแกมมาและเผยแพร่ในปี พ.ศ. 2520-2520; RD15 สุกเร็ว RD6 มีเอนโดสเปิร์มเหนียวที่มีคุณค่า) ประเทศไทยเป็นผู้ส่งออกข้าวหอมรายใหญ่ที่สุดในโลก^{[ 38 ]}

 สหราชอาณาจักร

• ข้าวบาร์เลย์ Golden Promise (พันธุ์กลายพันธุ์แคระกึ่งทนเกลือที่สร้างขึ้นด้วยรังสีแกมมา) ^{[ 48 ]}ใช้ในการผลิตเบียร์และวิสกี้^{[ 49 ]}

 สหรัฐอเมริกา

• ข้าวแคลโรส 76 (ข้าวความสูงสั้นที่เกิดจากการฉายรังสีแกมมา ) ^{[ 6 ] : 189}
• ข้าวบาร์เลย์พันธุ์ลูเธอร์และเพนน์แรด (พันธุ์กลายพันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูง เพนน์แรดยังทนต่อฤดูหนาวด้วย) ^{[ 38 ]}
• Murray Mitcham Peppermint ( Verticillium wilt tolerance ) ^{[ 6 ] : 189}
• ถั่วซานิแลค(การฉายรังสีเอ็กซ์; พันธุ์กลายพันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูง – พันธุ์ถั่วกราติโอต์และซีเวย์ก็ได้รับการผสมข้ามพันธุ์มาจากซานิแลคเช่นกัน) ^{[ 38 ]}
• ข้าวสาลี Stadler (พันธุ์กลายพันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูง ต้านทานโรคราดำและโรคสนิมใบ และสุกเร็วกว่า) ^{[ 38 ]}
• พันธุ์ Star Ruby และ Rio red ของ เกรปฟรุต Rio Star (สร้างขึ้นโดยใช้เทคนิคนิวตรอนความร้อน) ^{[ 6 ] : 189}
• เปปเปอร์มินต์มิทแชมของท็อดด์( ความทนทานต่อโรคเหี่ยวจากเชื้อVerticillium ) ^{[ 6 ] : 189}

 เวียดนาม

• ข้าว พันธุ์กลายพันธุ์ VND 95-20, VND-99-1 และ VN121 (ผลผลิตเพิ่มขึ้น คุณภาพดีขึ้น ต้านทานโรคและศัตรูพืชได้ดีขึ้น) ^{[ 50 ] [ 51 ]}
• ถั่วเหลือง กลายพันธุ์ DT84, DT96, DT99 และ DT 2008 (พัฒนาโดยใช้รังสีแกมมาเพื่อปลูกพืชได้ 3 รอบต่อปี ทนต่อความร้อนและความเย็น และต้านทานโรค) ^{[ 51 ]}

ในปี 2557 มีรายงานว่าข้าวพันธุ์กลายพันธุ์ 17 พันธุ์ ถั่วเหลือง 10 พันธุ์ ข้าวโพด 2 พันธุ์ และดอกเบญจมาศพันธุ์กลายพันธุ์ 1 พันธุ์ ได้รับการเผยแพร่อย่างเป็นทางการให้แก่เกษตรกรชาวเวียดนาม โดยข้าว 15% และถั่วเหลือง 50% ผลิตจากพันธุ์กลายพันธุ์^{[ 52 ]}

• การทำสวนอะตอม
• ดิสเจนิคส์

• "สถาบันปรับปรุงพันธุ์รังสี" .農研機構 | 中立研究開発法人農業・รับประทานอาหาร品産業技術総合研究機構[ องค์การวิจัยการเกษตรและอาหารแห่งชาติ ] (ภาษาญี่ปุ่น) 13-03-2556 . สืบค้นเมื่อ2021-08-08 .
• ฐานข้อมูลพันธุ์กลายพันธุ์ร่วมของ FAO/IAEA (MVD)
• "การเพาะพันธุ์โดยการกลายพันธุ์"องค์การพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) 13 เมษายน 2559 สืบค้นเมื่อ8 สิงหาคม 2564