植物组织培养在育种中的应用
植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展
植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展植物组织培养技术是一种在无菌条件下，利用植物组织或细胞实现植物生长和繁殖的技术。
这种技术在园林植物育种方面具有非常广泛的应用，主要包括以下几个方面。
1、无性繁殖园林植物中有一些优良品种，但是通过自然繁殖很难获得足够的数量，使用组织培养技术可以通过无性繁殖的方式繁殖大量的优良品种。
例如，利用芽分化技术可以从植物的分生组织中分离出大量的愈伤组织和芽发生组织，然后通过培养和筛选，获得适量的高质量无性繁殖苗。
2、基因转化基因转化技术是指将外源DNA导入到植物细胞中，从而在植物体内实现外源基因的表达，增强其抗病性、抗旱性、耐盐性等性状，从而获得具有创新性和高附加值的育种材料。
这种技术主要利用细胞壁耐受性良好的愈伤组织和胚性组织进行基因转化，从而获得高效的转化结果。
在园林植物育种中，基因转化技术可以用于获得更适应环境的植物品种和更具观赏价值的植物品种。
3、突变育种突变育种是从植物已有的基因库中筛选出新的变异体，然后再选择合适的变异体进行育种的一种方法。
利用组织培养技术可以在植物体内人为诱导基因突变，形成新体型、形态、花色等各种性状的变异体，从而通过筛选和选育，获得更优良的品种。
4、快速繁殖和扩大材料植物组织培养技术可以实现快速繁殖和扩大育种材料的目的，同时可以避免因天气、病虫害等问题引起的生长停滞和死亡，保障育种进程的顺利进行。
例如，愈伤组织培养可以在较短时间内获得大量的愈伤组织，从而可以在较短时间内快速繁殖出大量的育苗，提高育种效率。
总之，植物组织培养技术在园林植物育种中具有极大的应用前景和潜力，可以大大提高园林植物的品质和数量，进一步促进园林事业的发展。
组织培养的作用
组织培养的作用
组织培养是一种利用细胞培养技术将组织、器官或细胞分离后，将其培养在含有营养物质的人工培养基中的技术。
其作用主要有以下几点：
1. 快速繁殖：运用组织培养的途径，一个单株一年可以繁殖几万到几百万个植株，这可以对目标植物进行快速大量的繁殖。
2. 种苗脱毒：针对病毒对农作物造成的严重危害，通过组织培养可以有效地培育出大量的无病毒种苗。
3. 远缘杂交：利用组织培养可以使难度很大的远缘杂交取得成功，从而育成一些罕见的新物种。
4. 突变育种：采用组织培养可以直接诱变和筛选出具抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白等优良性状的品种。
5. 基因工程：基因工程主要研究DNA的转导，而基因转导后必须通过组织培养途径才能实现植株再生。
6. 生物制品生产：有些极其贵的生物制品，如药物紫杉醇等，可以用大规模培养植物细胞来直接生产。
7. 疾病模型建立：通过组织培养技术，可以模拟疾病情况，从而帮助科研人员模拟疾病的发生和发展过程，为药物筛选和研究提供重要的参考。
8. 临床医学应用：在临床医学中，组织培养技术也发挥了重要作用，如为患者进行组织和器官移植，以及帮助研究病毒的
传播和感染机制等。
总体来说，组织培养技术在多个领域都有广泛的应用，为人类的生产和发展提供了重要的支持。
组织培养技术在植物育种中的应用
组织培养技术在植物育种中的应用一、简介植物育种是人类在农业技术研究中的重要领域，其目标是通过各种植物繁殖技术来培育出具有良好品质和更高产量的植物品种。
而组织培养技术正是一项重要的技术手段，可在植物育种中发挥至关重要的作用。
本文将详细介绍组织培养技术在植物育种中的应用，从胚培养、芽培养、愈伤组织培养、细胞培养、基因转移、繁殖等方面，分别进行探讨。
二、胚培养技术胚培养技术是把从幼胚中获得的细胞放进培养基中，使其进入不同阶段的生长发育进程。
胚培养技术可以有效地培育出更加抗旱、抗病和抗虫害的植物品种。
此外，通过胚培养技术还可以提高植物的产量和品质。
目前胚培养技术已经成功应用在各种植物品种的研究中，例如小麦、玉米、大豆、水稻和甜菜等。
三、芽培养技术芽培养技术是指将幼芽移植到含有各种营养和生长因子的培养基中，并在适宜的温度、光照和湿度条件下进行生长发育。
芽培养技术可以帮助研究人员快速地筛选出高产、高效的植物品种。
在芽培养技术的研究中，研究人员通常使用基因工程技术等高精度技术来筛选出优质的植物品种。
四、愈伤组织培养技术愈伤组织培养技术是先把植物的细胞质分裂成原始质块，然后将其放入培养基中。
在此过程中，研究人员可以通过愈伤组织培养技术来对植物进行繁殖和传播。
同时，愈伤组织培养技术还可以帮助育种者更好地了解植物的生长发育过程，帮助开发新的高效、高产和高品质的植物品种。
五、细胞培养技术细胞培养技术是将植物细胞放入培养基中，使其进行繁殖和细分。
细胞培养技术广泛应用于植物育种、生物医学和科学研究等领域。
在植物育种方面，细胞培养技术可以帮助育种者更好地了解植物的细胞结构、生长发育过程和遗传学特征，以便开发新的优质植物品种。
六、基因转移技术基因转移技术是一种基于基因工程的技术，可以使相似物种之间进行基因交换，从而实现植物基因转移。
在基因转移技术的应用中，育种者可以将植物中的有益基因导入到其他植物中，帮助育种者培育更优质、更高产的植物品种。
植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展
植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展植物组织培养技术是指利用植物体的细胞、组织或器官进行体外培养和再生的一种生物技术手段。
其基本原理是通过选择适宜的组织培养基和植物生长调节物质，促进植物细胞的分裂和再生，从而实现植物的无性繁殖和遗传改良。
在园林植物育种中，可以利用植物组织培养技术进行新品种选育、突变体选育、抗病虫害品种选育以及遗传改良等工作。
1. 新品种选育利用植物组织培养技术可以加速植物的生长和繁殖，从而缩短新品种选育的时间。
利用离体培养技术可以加速园林植物的幼苗生长，缩短新品种选育的周期。
还可以通过细胞融合技术实现异种杂交，培育出具有优异性状的新品种。
2. 突变体选育植物组织培养技术还可以用于诱发植物突变体的产生，从而培育出具有新颖性状和经济价值的植物品种。
通过诱变剂处理和组织培养再生，可以加速植物突变体的诱导和筛选，为园林植物育种提供了新的途径。
3. 抗病虫害品种选育植物组织培养技术可以利用转基因技术向园林植物导入抗病虫害基因，培育出具有抗病虫害能力的植物品种。
通过转基因技术和组织培养再生，可以实现非常规途径培育出抗病虫害的园林植物品种。
4. 遗传改良利用植物组织培养技术可以对园林植物进行遗传改良，培育出具有抗逆性、优异性状的新品种。
通过离体培养和再生，可以实现选择性繁殖和选择性遗传改良，提高园林植物的品质和产量。
三、植物组织培养技术在园林植物育种中存在的问题和挑战1. 技术难度大植物组织培养技术需要精细的操作和严格的环境控制，技术难度较大。
尤其是对于一些难培植物和难繁殖植物，其培养和再生的成功率较低，需要克服许多技术难题。
2. 培养条件复杂植物组织培养需要适宜的培养基、光照、温度和湿度等条件，不同植物的培养条件存在较大差异，需要根据具体植物的生长习性和生长需求进行调控。
3. 安全性和风险由于植物组织培养涉及到转基因技术和突变体选育等，存在一定的安全性和风险问题，需要严格遵循相关法律法规和安全操作规程。
组织培养技术在植物分子育种中的应用研究
组织培养技术在植物分子育种中的应用研究植物分子育种在近年来得到了越来越多的关注，其目的在于通过研究和利用植物基因，提高植物品种的生产力和抗逆能力，为农业生产和食品安全做出贡献。
而组织培养技术作为现代植物育种的一项重要工具，在植物分子育种中也扮演着重要的角色。
本文将从组织培养技术及其原理、应用范围、优点和局限性等方面，探讨其在植物分子育种中的应用研究现状。
一、组织培养技术及其原理组织培养技术是种植物组织在无菌条件下的生长和发育，其过程涉及到植物的体细胞培养、花粉培养、胚培养、愈伤组织培养、悬浮细胞培养等多个方面。
该技术的基本原理是将植物组织从其体内的营养物质和激素条件下解放出来，并利用含有适量营养物质和激素的无菌培养基来模拟植物的生长和发育环境，从而实现其生长和再生过程。
组织培养技术主要的特点是在无菌情况下进行，可精密地控制环境条件，从而可以控制组织生长和分化的进程，对植物基因进行操作和改变。
二、植物分子育种中的组织培养技术应用在植物分子育种中，组织培养技术具有很广泛的应用。
通过在无菌条件下培养组织，可以获得与母体植物完全相同的、高质量的组织和植物体，同时也可以对植物进行基因操作，在植物的遗传变异中引入外来基因，实现基因的加入和删除，为植物的优良性状和高产、抗逆等特性的选择和育种提供了基础条件。
而且，组织培养技术还可以增加基因的表达强度、提高基因的稳定性和修饰方法，进一步推进育种的进程。
三、组织培养技术的优点和局限性组织培养技术作为现代植物育种的重要手段，具有许多优点。
首先，其无菌生产的方式可以有效避免杂菌的侵害，提高组织和植物的质量和稳定性。
其次，组织培养技术可通过外源基因转移方式，将外来基因导入植物的染色体中，实现想要的特点，提高植物的产量和品质。
同时，组织培养技术还可以通过突变诱发、杂交和选择等手段，培育出新的优良品种，从而提高植物的整体效益。
然而，组织培养技术也存在一些局限性。
首先，组织培养技术的操作过程比较复杂，需要对分离、培养和植物基因操作等方面有非常严格的技术要求，也容易受到各种环境因素影响，需要高水平的基础设施和专业的操作人员保障。
植物组织培养在农业上的应用
植物组织培养在农业上的应用
植物组织培养是一种将植物组织或细胞在无菌条件下培养成为完整植株的技术。
它在农业上有许多应用，以下是其中一些主要的应用：
1. 快速繁殖：植物组织培养可以用于快速繁殖优良品种，从而满足市场需求。
通过将一小部分植物组织培养成大量的植株，可以大大缩短繁殖周期，提高繁殖效率。
2. 育种：植物组织培养可以用于育种工作。
通过将不同品种的植物细胞或组织进行杂交，可以获得具有优良性状的新品种。
这对于培育抗逆性强、高产、优质的作物品种具有重要意义。
3. 脱毒：许多农作物容易受到病毒感染，导致产量和品质下降。
植物组织培养可以用于脱毒处理，将受感染的组织培养成无毒植株，从而恢复作物的健康生长。
4. 保存珍稀植物：对于一些珍稀植物，由于数量有限，传统的繁殖方法可能难以满足需求。
植物组织培养可以用于保存珍稀植物的基因资源，确保它们的生存和繁衍。
5. 生产药用植物：一些药用植物的有效成分含量很低，通过传统的种植方法难以满足需求。
植物组织培养可以用于生产药用植物，提高有效成分的含量和产量。
植物组织培养在农业上的应用非常广泛，它为农业生产提供了一种高效、快速、可靠的技术手段，有助于推动农业的现代化发展。
组织培养技术在植物育种中的应用
组织培养技术在植物育种中的应用植物育种是一个重要的领域，它可以通过改良作物的遗传特性，使其更适应不同的环境，提高产量和品质。
随着时代的发展，科技也在不断进步。
组织培养技术作为一种高效的育种方法，日益受到重视。
组织培养技术是通过体外培养植物细胞、组织和器官来实现植物的快速繁殖、原生质体分离、基因转化和对环境逆境的适应等目的的一种技术。
它包含了植物离体培养、细胞培养、组织培养、再生技术等多种方法，有效地克服了生物体生长速度慢、受环境影响大的缺点。
组织培养技术在植物育种中的应用有很多，下面通过三个例子进行具体阐述。
第一个例子是在玉米育种领域中的应用。
玉米是全球重要的粮食作物之一，长期以来，人们致力于提高它的产量和抗逆性。
而组织培养技术为玉米育种带来了革命性的变化。
通过组织培养，可以快速地繁殖许多百倍子代植株，筛选出产量高、病虫害抗性强的变异体。
同时，利用组织培养技术还可以育成多倍体玉米，进一步提高玉米的产量和质量。
第二个例子是在花卉育种领域中的应用。
花卉种类繁多，而传统的杂交育种方法需要耗费大量的时间和精力。
利用组织培养技术可以大大提高育种效率。
例如，将花叶无心菜中花芽切割成小块培养，可以得到多倍体植株，这些植株会在花形状和颜色等方面有显著的变异。
这种方法可以大大缩短育种周期，提高育种成功率。
第三个例子是在水果产业中的应用。
水果品种选育的主要目标是提高果实的产量和质量，而组织培养技术可以帮助实现这一目标。
例如，利用体细胞培养技术将糖水橙的芽分化为愈伤组织，再通过悬浮培养或染色体培养来得到大量的糖水橙愈伤组织，然后再让愈伤组织分化成植株，得到的糖水橙植株具有更强的抗性和营养价值。
通过上述三个例子可以看出，组织培养技术在植物育种中的应用非常广泛，可以大大提高育种效率和成功率。
当然，这种技术也存在一些不足之处。
例如，还需要进一步提高培养基组分的优化，以提高植物生长的质量与数量。
此外，组织培养过程中存在遗传变异，需要进一步加强对其安全性的评估。
植物组织培养技术在农业中的应用
汇报人：
目录
植物组织培养技术的 概述
01
植物组织培养技术在 农业中的应用
02
植物组织培养技术对 农业的影响
03
植物组织培养技 术的概述
植物组织培养技术的定义
植物组织培养技术是一种利用植物细胞、组织或器官进行离体培养的技术。 植物组织培养技术可以快速繁殖植物，提高植物的产量和质量。 植物组织培养技术可以应用于植物育种、基因工程、生物制药等领域。 植物组织培养技术可以提高植物的抗病性、抗逆性等特性。
应用领域：蔬菜、水果、花卉、药 材等作物的脱病毒及防病毒
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防病毒技术：通过植物组织培养技 术，将抗病毒基因导入植物体内， 提高植物抗病毒能力
技术优势：提高作物产量和质量， 减少农药使用，保护环境和食品安 全。
植物细胞和原生质体培养技术
植物细胞培养：将植物细胞置于培养基中，使其生长、繁殖和分化的技 术 原生质体培养：将植物细胞壁去除，仅保留原生质体的培养技术
原理：利用植物细胞的全能性，通过无菌操作，在培养基上培养出完整的植株
优点：快速繁殖，保持品种优良性状，提高产量和品质
应用：用于新品种的选育、脱毒、快速繁殖等
实例：水稻、玉米、大豆等作物的脱毒和快速繁殖，以及花卉、果树等观赏植物的快速繁殖和品 种改良。
脱病毒及防病毒的植物组织培养技术
脱病毒技术：通过植物组织培养技 术，将植物体内的病毒去除，提高 植物抗病能力
应用领域：植物育种、基因工程、生物制药、生物反应器等
技术特点：快速繁殖、遗传稳定、易于操作、可大规模生产
植物组织培养技 术对农业的影响
提高农业生产效率
植物组织培养的应用
植物组织培养的应用
1、良种快繁
将植物组织培养技术用于新育成的、新引进的、一些短期内大量急需生产的良种快繁，可在最短时间内获得最多的植株，较普通营养生殖快成千上万倍，对新优良品种的推广应用尤为便利。
2、大批量营养繁殖
一些生产用苗量大的、需进行无性系繁殖的品种，尤其对一些繁殖系数低，特别是不能用种子进行繁殖或经种子繁殖后常丧失其优良特性的植物，如杂种番茄、无籽西瓜、佛手瓜、金花花、福禄考、西洋参、石榴等，可通过该技术进行快速繁殖，并能获得良好的种苗，使其成为快速发展的经济作物。
3、脱毒繁育
植物组织培养技术可应用于少量脱毒良种苗的快繁和无病毒苗大量繁殖。
4、特殊育种材料快繁
植物组织培养技术可应用于制种材料快繁、基因工程植株快繁、自然和人工诱导有用突变体（芽变）快繁、离体保存种质快繁。
5、新发现的、稀缺的珍贵或稀有植物材料以及濒危植物离体快繁
遗传资源日趋枯竭，造成有益基因的丧失；常规田间保存耗资巨大，且往往达不到万无一失的目的。
植物组织培养给保存和抢救稀有植物材料以及濒危植物带来了希望。
植物组织培养技术的应用
植物组织培养技术的应用
植物组织培养技术是一种利用植物细胞、组织和器官进行人工培养的技术。
它具有广泛的应用，包括以下几个方面：
1. 繁殖和育种：通过组织培养技术，可以实现无菌条件下的无限繁殖植物，从而达到育种的目的。
此外，还可以利用组织培养技术进行杂交、突变和基因工程等技术，以实现更准确、更高效的育种。
2. 生产药物和化学品：植物组织培养技术可以用于生产药品和化学品。
例如，可利用植物细胞和组织生产抗癌药物、抗生素、香料和色素等物质。
3. 植物保育：植物组织培养技术可以用于保护濒危植物和珍稀植物。
通过无菌的组织培养技术，可以繁殖珍稀植物，以避免其在自然界中灭绝。
4. 研究和教育：植物组织培养技术可以用于研究植物生长、发育和代谢等方面的基础知识。
此外，还可以作为教育工具，帮助学生更好地了解植物的生长过程。
总之，植物组织培养技术在农业、医药、环境和教育等领域都有着广泛的应用。
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植物组织培养在育种中的应用作者：祝剑峰来源：《安徽农业科学》2014年第35期摘要随着植物组织培养技术的日趋完善，在农业中应用越来越广泛，分别从单倍体育种、多倍体育种、远缘杂交育种、人工种子、筛选突变体、转基因育种和种质资源离体保存7个方面论述植物组织培养在育种中的应用。
关键词植物组织培养；育种；应用中图分类号 S188 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）35-12415-03植物组织培养技术具有培养材料经济、培养条件可以人工控制、生产周期短和繁殖效率高等特点，广泛应用于农业生产，并对传统的植物育种方式产生了革新。
目前国内外已将植物组织培养普遍应用于作物育种研究，并在单倍体育种、多倍体育种、远缘杂交育种、突变育种、转基因育种以及种质资源离体保存等方面取得了较大进展。
笔者分别从单位体育种、多倍体育种、远缘杂交育种、人工种子、筛选突变体、转基因育种和种质资源保存等方面对植物组织培养在育种中的应用进行了综述。
1 单倍体育种单倍体育种是植物育种手段之一，是常规纯和育种手段的革新。
即利用植物组织培养技术对植物的生殖细胞进行离体培养诱导产生单倍体植株，再通过某种手段使染色体组加倍（常用秋水仙素处理），从而获得纯和的二倍体植株。
常规的纯和育种一般需要经过8～10个世代选育，而通过单倍体育种只需要一个世代基因即可达到纯和，大大缩短了育种周期[1]。
在自然界单倍体一般是通过孤雌生殖的方式产生，出现的频率极低，只有十万分之一，并没有得到广泛利用。
随着单倍体在植物遗传育种领域中的重要性逐渐为人们所认知，世界各国纷纷开始了单倍体育种研究。
目前，单倍体植株的获得主要是对花粉或花药和未受精的子房和胚珠进行离体培养。
1.1 花药和花粉培养花药是植物雄性生殖器官，由2种不同倍性的细胞组成，药壁和药隔组织为二倍体细胞，雄性生殖细胞（花粉粒）为单倍体细胞。
花药和花粉培养是改变花粉原来的发育途径，诱导花粉分裂增殖，形成愈伤组织，经过再分化，发育成单倍体植株[2]。
自1964年Guha和Maheshwari首次用曼陀罗的花药进行培养获得单倍体植株以来，世界各国都相继进行了花药单倍体育种研究。
我国的花药培养育种研究始于1972年，在世界上处于领先地位。
1974年，我国利用单倍体培育出世界上第一个作物新品种——烟草单育1号[1]。
近年来，花药培养的研究十分活跃，进展也很显著。
已培育出烟草、水稻、小麦、玉米和辣椒等20多个新品种，如烟草“单育1号”、水稻“单丰1号”、水稻“中花9号”和小麦“花培1号”等[3]。
我国科学家朱至清设计的花药培养基N6和改良N6培养基，在国内外被广泛应用。
花药与花粉培养已与常规杂交育种、远缘杂交育种、诱变育种以及转基因育种技术相结合，发展形成了一套育种技术体系。
由于花药和花粉培养的方法日趋完善，花药培养育种已成为生物技术在农作物育种中应用最广泛、最有成效的方法之一，逐渐成为作物改良和新品种培育工作的一个重要手段。
1.2 子房与胚珠培养胚珠是种子植物的大孢子囊，是雌配子孕育的场所，直接使用子房或者从胚囊中分离出未受精的胚珠，在人工控制的条件下进行离体培养，诱导大孢子或卵细胞增殖，形成单倍体植株，与花粉单倍体植株相同，可用于单倍体育种。
虽然花粉（花药）培养是获得单倍体植株的主要途径，并广泛应用于生产，但对于花药培养诱导率过低和雄性不育的植物，要想获得单倍体植株，子房与胚珠培养是唯一可行的途径。
此外，花粉植株的性状变异率较胚珠培养获得的单倍体植株高，在禾本科植物中，花粉植株试管苗玻璃化率较高，而子房和胚珠培养获得的单倍体植株试管苗玻璃化几率较低[4]。
2 多倍体培育多倍体在自然界广泛存在，较之二倍体植株，普遍具有植株巨型化、抗逆性增强、营养成分含量增加等优势，被广泛应用于育种研究中。
被子植物的胚乳是双受精的产物，属于三倍体，通过被子植物的胚乳离体培养可以获得三倍体植株，三倍体品种具有产量高、观赏性提升及不结实等优势而备受育种工作者的关注。
而将三倍体植株通过染色体加倍，可以获得六倍体植株，以解决三倍体不结实的问题，并用于培育多倍体新品种。
常规的三倍体是采用2n×4n有性杂交获得，但此方法选育时间长，杂交难度大，而采用胚乳作为外植体进行组织培养获得再生植株，可以有效地解决这一难题。
胚乳培养研究始于20世纪30年代，并首次在苹果上获得了三倍体，随后相继在马铃薯、水稻、小麦、苹果、枣、柑橘、梨、猕猴桃等植物中获得胚乳植株。
目前已有40余种植物的胚乳培养取得突破，有近20种植物成功获得了胚乳再生植株[5]。
3 培育远缘杂交品种3.1 试管受精在远缘杂交中，由于亲本亲缘关系较远，易发生生殖隔离的障碍，出现花粉与柱头不亲和，花粉在柱头上不能萌发，花粉管生长受抑而不能进入胚珠，花粉管在花柱中破裂等现象[6]，使受精过程不能正常进行，导致不能形成合子，这些均属于受精前生殖隔离障碍。
对于上述发生在受精前的生殖隔离障碍，可以采用离体授粉技术予以克服，即通过离体培养使花粉与柱头亲和，或者使花粉不经过柱头直接与胚珠接触。
离体授粉是将未受精的子房或胚珠进行离体培养，然后授以无菌的花粉，使之在试管内完成受精的技术，又称为离体受精或试管受精。
试管受精技术研究始于20世纪60年代初，Dulieu等分别在烟草和金鱼草、玉米上通过离体柱头授粉获得成功；Inomata等进行了有性杂交不亲和的油菜与甘蓝的离体子房受精研究，成功获得了种间杂种植株。
叶树茂等在小麦中获得成功，得到了普通小麦×黑麦草和节节小麦×普通小麦的杂种植株。
3.2 胚挽救在远缘杂交中，虽然受精成功并形成了合子，但由于胚乳发育不正常或者杂种胚和胚乳之间生理上的不协调，易导致杂种胚在发育过程中夭折，这属于受精后的生殖隔离障碍。
通过将远缘杂交获得的杂种幼胚进行离体培养，可以克服远缘杂交受精后的生殖隔离障碍，成功获得远缘杂种植株，这种应用在远缘杂交中的幼胚离体培养技术称为胚挽救，又称为胚拯救。
将胚挽救与试管受精技术相结合，大大提高了远缘杂交的成功率。
目前，已通过该方法获得了很多种间、甚至属间的杂种植株，扩大了杂种优势的利用范围。
3.3 原生质体培养与体细胞杂交原生质体是指植物细胞经质壁分离后，除去细胞壁的裸露细胞组织，与完整的单细胞相比，除没有细胞壁外，其他功能与活细胞相同，并具有植物细胞的全能性。
1892年Klercker最早利用机械切割的方法分离得到原生质体，1960年英国植物生理学家Cocking首次利用纤维素酶从番茄根细胞分离得到原生质体[7]。
原生质体经过分离、纯化后，进行离体培养，可以再生细胞壁，然后通过愈伤组织或胚状体途径，发育成完整植株。
原生质体最大的研究价值在于这些除去细胞壁的裸细胞没有细胞壁的束缚，无论亲缘关系如何，都具有彼此融合的能力。
采用物理或者化学的方法诱导，使不同物种之间由体细胞获得的原生质体发生融合，经组织培养体系再生成完整植株，称为体细胞杂交。
通过体细胞杂交，不需要进行受精过程即可获得杂种植株，因此可以有效克服远缘杂交的不亲和性，培育出更多的新品种和创造新的物种。
目前已经获得40余个种间、属间和科间的体细胞杂种植株。
4 体细胞胚胎发生与人工种子体细胞胚胎发生是指植物的体细胞经特定条件诱导，未经精卵融合，而形成与合子胚类似的结构，并通过与合子胚胎类似的发育途径形成植株的过程。
这种与合子胚类似的结构称为体细胞胚胎或胚状体。
自Reinert和Steward等于1985年从胡萝卜根培养中获得体细胞胚胎起，国内外不少学者开始从事该研究，体细胞胚胎发生已经被公认为是植物界的普遍现象，是离体培养植株再生的一个基本发育途径，并使人工种子的制作成为可能。
人工种子又称为合成种子或无性种子，是将通过体细胞胚胎发生产生的胚状体包裹在有养分和具有保护功能的介质中形成类似于植物天然种子的结构，由体细胞胚、人工胚乳和人工种皮3部分构成。
人工种子不仅能像天然种子一样可以播种和发育成植株，而且还具有许多优点：①不受季节和环境的影响，繁殖快，有利于工厂化生产；②在制作人工种子时加入生长调节物质和抗生素等可以人为地赋予种子各种优良品质；③人工种子在本质上属于无性繁殖，可以固定杂种优势；④人工种子体积小，无内源菌，不易霉变，便于保存与运输[2]。
5 筛选突变体在植物组织培养过程中会出现各种变异，其中通过愈伤组织途径获得的再生植株出现突变的频率较不定芽途径高，细胞培养获得的再生植株出现的突变频率较器官和组织培养的突变频率高。
原因在于愈伤组织和悬浮培养的细胞，处于旺盛的分裂状态，加之缺乏有组织的结构，易受培养条件和诱变因素的影响而产生变异。
从中可以筛选出对人类有用的突变体，从而育成新品种。
对于诱发突变较为困难、突变率较低的一些性状，在细胞培养时期进行诱发和筛选，由于细胞数目十分巨大，因此一些突变率极低的性状也可以从中选择出来，为进一步选育提供了丰富的变异类型。
目前，在组织培养过程中已筛选出抗病虫害、耐盐、耐旱、高赖氨酸、高蛋白的突变体，有些已应用于生产。
6 转基因育种植物转基因技术是把从动植物或微生物中分离获得的目的基因片段，通过各种方法整合到植物基因组中，使之稳定遗传，并赋予植物抗病、抗虫、抗逆、高产、优质等新的性状。
目前，植物基因转化方法主要是通过农杆菌介导和基因枪法[8]，使用的转化受体均为离体培养的植物细胞，经转化后的植物细胞，需要借助植物组织培养试验体系进行植株再生。
因此，植物组织培养技术为转基因植物提供了重要的技术平台，建立高效稳定的组织培养再生体系是转基因育种的重要前提。
研究认为用于基因转化的受体系统，应具有80%以上的再生频率[1] 。
自1983年获得第一株转基因植物以来，目前已有100余种植物成功获得转基因植株。
利用植物遗传转化技术创建的很多品种，如玉米、大豆油菜、马铃薯等已推广利用，并产生了巨大的经济效益和社会效益。
7 种质资源离体保存种质资源是植物育种的基础，自然灾害和人类活动造成相当数量的植物物种正逐年消失，搜集和保存种质资源已受到世界各国的重视。
但常规的种质资源保存方法是采用原生境保存，需要建立植物园或种质圃，不仅需要耗费大量的人力、物力和土地，且易遭受灾害和病虫害的侵袭，造成种质资源流失。
1975年，Henshaw和Morel首次提出了离体保存的方法[9]。
种质资源离体保存是将离体培养的小植株、器官、组织、细胞或原生质体等材料，采用限制、延缓或者停止其生长的方法使之保存，在需要时可重新恢复其生长，并再生植株的方法。
种质资源离体保存有以下优点：所占空间少，节省大量的人力和财力；便于种质资源的交流与利用；需要时，可以用离体培养方法很快大量繁殖；避免自然灾害引起的种质丢失。
目前，已有许多种植物在离体条件下，通过抑制生长的方法，使组织培养物能长期保存，并保持其生活力。