進入21世紀，人們的生活正在從小康向富裕轉變。人們的消費水平也在不斷提高，食物消費將趨向多樣化、營養化、科學化、方便化等高質量的追求，這就對生產高質量農產品提出了新要求。農產品的質量一是決定於作物的遺傳因子，二是決定於生態環境因子，三是決定於生產技術措施。由於核科學的迅速發展，同位素示蹤技術在圍繞產品質量的上述三個領域內都被廣泛地應用。
作物的性狀、產量和品質都是受遺傳基因控製的，示蹤技術作為育種工作的一種手段，既可以用來直接鑒定或篩選優良基因型，以幫助選擇優良的親本組合，又可以用來測定某些性狀或生理過程，以幫助在分離的後代群體中選擇所希望的植株，作為選擇的依據。因為許多作物的性狀和生理過程，同它的產量與品質具有直接的相關性。示蹤技術一方麵可以直接分析作物的化學成分，以鑒定產品的品質；另一方麵可以研究作物品質形成的基本生理過程，以探索提高產品質量的途徑。對於育種學家來說，有些個體材料不可能在進行常規分析後確定其取舍，而需要進行活體的甚至無損的檢測，這時示蹤技術就能發揮最大的優越性。特別是近代信息技術的發展，計算機與示蹤技術的結合，使過去不能實現的某些檢測成為可能。
第一節品質育種中的中子活化分析法
農作物的品質反映在它的化學成分上，如蛋白質、氨基酸、油分、脂肪酸、糖分、澱粉、維生素和微量元素的含量。它們一般都可以用常規的化學分析法或儀器分析法來測定。在品質育種研究中，對一些材料的成分含量，在測定精確度上要求較高，或者在材料的數量上不可能大量提供，或者在時間上不允許進行常規的分析。中子活化分析顯示出了它的優越性，以測定蛋白質含量為例，作為品質育種測定的作物種子蛋白質含量，在方法上要能滿足以下要求：第一，在精確度上能夠區分蛋白質含量間的微小差別；第二，分析要快速、簡便，並在短時間內能分析批量樣品；第三，對珍貴材料或單粒種子，最好能進行非破壞性的分析或隻取小部分組織進行分析。一般常規分析方法難以滿足上述全部要求，用中子活化法來測定種子蛋白質的含量可以滿足上述要求。
一、活化法測定蛋白質的基本原理
氮元素是蛋白質的重要組成分，氮原子在快中子的照射下產生核反應。這個反應的意思是，1個中子打進的原子核中，結果從核中放出了2個中子，使14原子變成了13原子。
二、具體方法
1.樣品準備：由於活化分析是靈敏度極高的分析方法，所以在樣品采集和製備過程中，必須注意不受汙染，有時用刀切的材料或用粉碎機粉碎的材料會受到金厲汙染，甚至用手操作手汗也會帶來汙染，這些都必須注意。樣品量一般不大，在幾十至幾百毫克之間。分析種子蛋白質，根據種子的大小取數粒比較均勻的子粒進行輻照。如果種子（玉米等）粒大外形不規則時，可將其壓成餅狀，或取一部分胚乳壓餅，將胚留作播種。
2.樣品包裝：進入反應堆照射的樣品一般用紙包好後封入聚乙烯小袋中，或封入專用的石英輻照盒，再包上鋁箔。
3.輻照：包裝好的樣品放在樣品架上，一批可以放好幾個樣品，送入照射孔輻照。
4.作標準曲線：將一批已知不同含氮量的參考樣品送入堆中一起輻照，輻照完成後測定其放射性，並對其含氮量作圖便得到標準曲線。有了標準曲線，隻要測定試驗樣品的放射性，就可以從曲線圖上查到對應於某一放射性活度的含氧量。
5.樣品測定：在輻照過程中，樣品中的其他元素同時被照射而活化，所產生的7能譜會幹擾樣品的測定。這種情況一般是通過控製照射時間，以及控製樣品測量的間隔時間來解決，即讓一些短壽命的同位素衰變後再測定。樣品測量有非破壞性和破壞性測定兩種，前者可以直接進行測定，後者要進行化學分離，然後才能測定（如測定蛋白質中某一氨基酸組分探測儀器）一般用具有碘化鈉晶體探頭的多道分析譜儀，並與計算機連接。
第二節鑒定品質的其他示蹤測定法
作物品質的組分很多，用示蹤法測定某一組分的含量，常用同位素稀釋法。我們仍以種子蛋白質為例，當需要測定某種氨基酸的時候，可以將這種氨基酸用或標記，並將其加入到氨基酸提取液中，根據同位素稀釋法的原理進行測定。如測定賴氨酸或蛋氨酸，根據它們與轉移核糖核酸有高度專一性結合的特點，可以用目標記賴氨酸或蛋氨酸，形成氨基酰化。這種專一性結合對標記氨基酸和非標記氨基酸是相等的，所以隻要測定到放射性的量，就可計算出樣品中賴氨酸或蛋氨酸的含量。
攀斯鮑爾譜技術也是測定種子蛋白質含量的一種核方法，關於穆斯鮑爾譜的原理和方法已前文表述，它對鐵具有較強的分辨能力。用該儀器測定氨基酸就要設法使氨基酸與某種鐵結合，如利用賴氨酸與氯化亞鐵或硫酸亞鐵的結合，將它們製成複合體，根據鐵的穆斯鮑爾譜峰測定氨基酸的含量。它的優點是測定時間短，操作簡便。