Tujuan utama pemuliaan tanaman adalah memperbaiki varietas yang sudah ada guna mendapatkan varietas yang lebih baik atau unggul. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kisaran Lethal Dosis 20 (LD20) dan 50 (LD50) pada kalus gandum varietas Dewata yang diradiasi sinar gamma. Keberhasilan perlakuan irradiasi sinar gamma sangat ditentukan oleh sensitivitas genotipe tanaman. Penelitian ini dilakukan mulai bulan Juli-Desember 2011 di Laboratorium kultur BB-Biogen dan PATIR BATAN. Percobaan disusun secara faktorial dalam lingkungan Rancangan Acak Lengkap 1 x 4, dengan 3 ulangan. Faktor pertama adalah genotipe gandum Dewata. Faktor kedua adalah dosis irradiasi sinar gamma yaitu 0; 7,5; 15; 22,5; dan 30 Gy. Peubah yang diamati pertumbuhan kalus dan persentase tumbuh tunas. Data dianalisis menggunakan Program SAS 9.1. LD20 dan   LD50  ditentukan menggunakan Program Best Curve-fit Analysis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dosis irradiasi berpengaruh nyata terhadap penghambatan pertumbuhan kalus gandum. Persentase hiduptunasmenurun sejalan dengankenaikan dosis irradiasi.Kelangsungan hiduptunasmenurun drastis bahkan tidak tumbuh sama sekali dan berwarna albino pada dosis 30 Gy. Persentase hidup tunas tertinggi pada dosis 15 Gy. Persentase tumbuh kalus tertinggi terdapat pada dosis 7,5 Gy. Semakin tinggi dosis iradiasi yang digunakan, maka persentase tunas yang tumbuh semakin sedikit atau daya regenerasi semakin rendah. Peningkatan keragaman genetik kalus gandum terdapat pada perlakuan irradiasi antara LD 20 dan LD 50 yaitu  dosis  iradiasi sinar gamma 15 – 22.5 Gy. Model dosis lethal terbaik untuk pertumbuhan kalus berbentuk kuadratik dengan persamaan Y =   86,28 – 6,47 x + 0,13 x2,   LD20 = 0,99 Gy dan LD50 = 6,41 Gy. Sedangkan untuk persentase kalus yang bertunas dan mampu bergenerasi mempunyai persamaan berdasarkan persentase tumbuh kalus Y = 100,28 – 0,87x - 0,05 x2, LD20 = 13,14 Gy dan LD50 = 24,00 Gy. Kata kunci: Gandum (Triticum aestivum), lethal dosis, irradiasi sinar gamma.