组织培养在植物组织培养中的应用
目前，植物组织培养已广泛应用于国内外作物育种，并在以下几个方面取得了很大进展:
(1)单倍体育种中的单倍体植株往往不能结实。当在培养中用秋水仙素处理时，染色体可以加倍，成为纯合的二倍体植株。这种培养技术在育种中的应用称为单倍体育种。单倍体育种具有速度快、效率高、一次性获得纯合基因型的优点。因此，通过花药或花粉培养进行单倍体育种是一种全新的育种方法。并开始培育大面积种植的新作物品种。在单倍体育种中，中国科学家做出了杰出的贡献。1974年育成世界上第一个农作物新品种——烟草品种山雨1，随后又育成中华8号水稻、京华1、单晶92-2097小麦等地区栽培的农作物新品种。还获得了大量各种作物的花卉栽培新品系。河南省花药培养育种取得丰硕成果，培育了裴华28、裴华2321、夏麦1、豫麦37、花花9号、华特早、豫麦60等优良品种(系)，已推广700多万亩，在全国名列前茅。
(2)胚培养在植物种间杂交或远缘杂交中，杂种不育给远缘杂交带来许多困难。而胚胎早期体外培养可以使胚胎正常发育并成功培育杂交后代，通过克隆繁殖可以获得大量具有相同特征的群体。胚胎培养已在50多个科和属中获得成功。在远缘杂交中，可以将未受精的胚珠分离出来，用于试管中的不同花。
花粉在胚珠上萌发并受精，产生的杂种胚在试管中发育成完整的植株。这种方法被称为“体外受精”。胚乳培养可获得三倍体植株，为诱导三倍体植株开辟了一条新途径。三倍体加倍后，可获得六倍体，培育出新的多倍体品种。
(3)细胞融合通过原生质体融合，可以部分克服有性杂交的不亲和性，获得体细胞杂种，从而创造新物种或选育优良品种，这是组织培养应用最吸引人的方面。目前已经获得了40多个种间、属间甚至科间的体细胞杂种和愈伤组织，其中一些进一步分化成苗。通过原生质体融合技术可以从不杂交的植物中获得属间杂种，如番茄和马铃薯、烟草和龙葵、芥菜和油菜，但这些杂种没有实际应用价值。随着原生质体融合、选择和培养技术的不断成熟和发展，未来有望获得更多的体细胞杂种和具有一定应用价值的经济作物新品种。
(4)基因工程通过载体将目的基因切下来，将外源基因整合到植物基因组中是完全可能的。如果这项研究成功，将克服作物育种中的盲目性，根据人们的需要操纵作物的遗传变异，成为优良品种。目前这项研究刚刚起步，植物的遗传背景比原核生物更复杂。因此，有必要
通过基因工程提高作物产量和品质将是21世纪需要解决的问题。
(5)培养细胞的突变体，无论是愈伤组织培养还是细胞培养，都处于恒定的分生状态，容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质)的影响而被诱导，从中筛选出对人有用的突变体，从而培育出新品种。特别是对一些不易诱发突变、突变率低的性状进行了细胞培养诱导、筛选和鉴定。
目前处理的细胞数量远远多于处理的个体数量，因此可能从中选出一些突变率极低的性状。如诱导植物抗病虫、抗寒、耐盐、抗除草剂和生理生化突变植株，为进一步筛选和育种提供丰富的突变材料。目前通过该方法已筛选出抗病、耐盐、高赖氨酸、高蛋白、高产的突变体，并已有部分用于生产。
2.2在植物脱毒和快速繁殖中的应用
脱毒苗和离体快繁是目前植物组织培养中应用最广泛、最有效的方面。很多农产品都带有病毒，尤其是无性植物，如土豆、红薯、草莓、大蒜等。然而，并不是受感染植物的每个部位都携带病毒，怀特早在1943就发现植物生长点附近的病毒浓度很低，甚至没有病毒。如果使用组织培养方法，取一定大小的茎尖进行培养，再生的植株可以是无病毒的，从而获得无病毒苗，然后将无病毒苗用于繁殖，这样种植的作物不会或很少产生病毒。目前，组织培养已成功应用于甘蔗、菠萝、香蕉、草莓等主要经济作物。所用的外植体不限于茎尖。其他作物，如侧芽、鳞片、叶片、鳞茎和根，都可以应用。由于组织培养法的突出特点是作物的快速繁殖，对于一些繁殖系数低的“名、优、特、新、奇”作物品种的繁殖，对于脱毒苗、新育种、新引进、稀缺育种、优良单株、濒危植物、基因等都有较大的意义。同时可以比常规方法快几万到上百万倍的速度繁殖，及时提供大量优质种薯和种苗。脱毒马铃薯茎秆、无毒苗和微型脱毒种薯已广泛应用于马铃薯生产，从根本上解决了马铃薯退化问题。目前，观赏植物、园艺作物、经济树木、无性繁殖作物等的部分或大部分都是通过离体快繁提供种苗，国际市场上已经出现试管苗，并形成产业化。
2.3在生产植物有用产品中的应用
通过组织或细胞的大规模培养，有可能产生人类所需的所有天然有机化合物，如蛋白质、脂肪、糖、药物、香料、生物密封和其他活性化合物。因此，这一领域近年来引起了人们的极大兴趣，许多工业部门都投入了研究。目前约有20种植物的培养组织中的有效物质高于原植物。在世界上已获得100多项专利。近年来，单细胞培养生产蛋白质将为饲料和食品工业提供广阔的原料生产前景。利用组织培养生产人工无法合成的微生物和药物或有效成分的研究正在不断深入，部分已投入工业化生产，预计未来会有更大发展。
2.4 .在植物种质资源保存和交流中的应用
农业生产是在现有种质资源的基础上进行的。由于自然灾害与生物的竞争以及人类活动对自然的影响，相当数量的植物物种已经在地球上消失或正在消失。具有独特遗传特征的生物物种的灭绝是不可弥补的损失。利用植物组织和细胞方法低温保存种质，可以大大节省人力、物力和土地，也方便了种质。
资源的交换和转移防止了有害病虫害的人为传播，为有用基因的保存和拯救带来了希望。例如，胡萝卜和烟草等植物的细胞悬浮液可以在-20℃至-196℃的低温下保存几个月，但它们仍然可以再次生长并再生植株。
2.5在遗传、生理、生化和病理研究中的应用
组织培养促进了植物遗传学、生理学、生物化学和病理学的研究，已成为植物科学研究的常规方法。从花药和花粉培养获得的单倍体和纯合二倍体植株是研究细胞遗传学的极好材料。在细胞培养中容易引起变异和染色体改变，从而获得附加系、代换系、易位系等新型作物。为研究染色工程开辟了一条新的途径。细胞培养和组织培养为研究植物生理活动提供了非常有力的手段。植物组织培养在矿质营养、有机营养、生长活性物质等方面开展了许多研究，有利于认识植物营养问题。用单细胞培养来研究植物的光合代谢是非常理想的。近年来，对光自养培养的研究也很有成效。在细胞生物合成的研究中，细胞组织培养也是非常有用的，比如找出尼古丁在烟草中的位置等。细胞培养为病理学的研究提供了方便，如通过单细胞或原生质体培养鉴定植物抗病性，几天内即可出结果。
2.6 .研究开放式组织培养技术，解决世界性难题
利用一次性塑料饮水杯和食品保鲜膜作为培养容器和密封材料，并添加抑菌剂抑制培养基的污染，在自然光照的温室中快速培育出合格健壮的植物组培苗。近日，该项目通过了包括中国著名工程院院士陈俊宇在内的9位专家学者的评审。专家认为，鉴于植物组织培养必须在严格无菌环境下操作的局限性，本研究开发了一种高效抑菌剂。在培养基中添加抑菌剂后，培养基具有抑制真菌和细菌生长的作用，在有限的抑菌浓度范围内对植物生长无不良影响。因此，在植物组织培养过程中，可以省去培养基的高压灭菌程序，不用洁净工作台就可以进行接种，这是植物组织培养技术史上的重大突破，也是国内外首创；用普通聚乙烯塑料杯代替传统的高温高压玻璃和聚丙烯塑料制品，用食品保鲜膜代替密封膜的技术也是国内外首创。研究所提出的完善的开放式植物组织培养规程和中药抑菌剂研制的商品化培养基，大大降低了植物组织培养的成本，使植物组织培养的高精尖技术走向普通大众，必将加快我国组织培养产业化的步伐，促进组织培养的发展。