植物组织培养与细胞工程的发展历史和研究进展
植物组织培养技术的研究与应用
植物组织培养技术的研究与应用植物组织培养技术是一种将植物细胞、组织或器官在体外培养、繁殖的技术。
该技术在种质资源保护、新品种选育、基因工程、药物研发等领域都有广泛的应用。
本文将阐述植物组织培养技术历史、基本原理、技术流程、应用和未来展望。
一、植物组织培养技术历史植物组织培养技术最早可以追溯到1902年，当时法国生物学家夏尔·夏貝特首次将植物细胞培养在营养液中，用稀释的液体培养基培育玉米愈伤组织（callus）。
1950年代，加拿大的F.C. Steward和F.J. Went等科学家在陆续发表的一系列研究中，阐明了调节植物生长的激素和营养物对组织培养的重要性。
二、植物组织培养技术基本原理植物组织培养技术基本原理是通过体外培养方式培育植物细胞、组织或器官，再利用不同的生理和生化反应，使其自身增殖或发育成一个完整的植株。
植物组织培养涉及到营养基、激素、杀菌剂等方面的控制，其中营养基是植物组织培养的重要基础。
三、植物组织培养技术流程植物组织培养技术流程包括材料准备、组织采集、杀菌、组织处理、培养、下一步处理。
其中，材料准备包括培养器、营养液、组织处理液、激素等设备和药品的准备。
组织采集要求严谨，要选取新的、无损的组织部位，杀菌要求无菌。
组织处理包括组织切片、筛选等步骤。
培养的时间和环境要根据不同的物种、组织和培养目的而定。
下一步处理包括分化、生长调节、种植等，具体操作也要根据物种和目的而定。
四、植物组织培养技术应用植物组织培养技术可以用于种质资源保护、新品种选育、基因工程、药物研发等领域。
在种质资源保护中，通过植物组织培养技术可以保存土地原生物种，特别是野生和珍稀植物种类。
在新品种选育中，植物组织培养技术可以全年无休地进行大规模育种实验，短时间内快速筛选出抗病、高产和优质的植株。
在基因工程中，植物组织培养技术可以通过转基因方式实现物种间或基因内的遗传改良。
在药物研发中，植物组织培养技术可以在大量生产药物的同时保护植物资源，离体培养和组织工程技术也可以用于药物代谢物质的生产。
植物组织培养的技术创新与研究发展
植物组织培养的技术创新与研究发展植物组织培养技术是微生物学、生物学、园艺学等领域交叉应用的研究，是根据植物物质代谢、组织分化的生物学特性来利用体外条件进行培养的技术。
近年来，植物组织培养技术在种苗繁育、药用植物培植、传统农产品改良等领域得到了广泛应用，同时也受到了研究者们的广泛关注。
一、植物组织培养技术的发展历程植物组织培养技术的发展历程可以追溯到20世纪50年代初期，当时研究者们首次在体外培养了植物的根、茎、叶等器官。
60年代以后，随着细胞生物学技术的发展，人们开始利用细胞培养的思路来研究植物组织培养技术，进一步加强了对植物组织培养技术的探究。
随后，人们通过组织培养技术，成功地实现了植物的体细胞遗传学研究、植物细胞与组织工程、植物生长激素与生长调节等方面的研究。
二、植物组织培养技术的技术创新植物组织培养技术的技术创新主要包括培养基组成的改进、植物体胚发生的调节与诱导、基因转化与修饰等方面。
1、培养基组成的改进组织培养的基础是培养基，目前大多数植物组织培养基都是通过改良的MS基础培养基。
除了常规的氮源、磷源、细胞分裂素和生长素等成分外，近年来研究者还发现了很多植物生长所需的微量元素与激素，因而对培养基进行了进一步的设计和改良。
例如，新开发出的将核糖核酸混合与培养基混合的方法，使得培养基更加有机、稳定，以及对稀释的适应能力显著提高等方面，从而为植物组织培养技术的进一步发展提供了有力的支持。
2、植物体胚发生的调节与诱导植物体胚发生是植物组织培养技术的一个重要应用领域，目前植物体胚发生的主要途径有两种。
一种是通过去分化的途径，将不同种的植物分离出独立的组织，再从这些组织中重新分化出新的植物体胚；另一种是直接通过组织的诱导和分化来实现植物体胚的形成。
其中，后一种方式目前已经得到了广泛应用。
3、基因转化与修饰利用基因工程技术实现对植物的改良与优化已经成为植物组织培养中的重要应用领域。
通过外源基因的导入，可以使植物获得新的性状、特性或抗性等方面。
植物细胞工程的发展史
植物细胞工程的发展史
20世纪60年代末期至70年代初期，植物细胞工程的先驱性研究主
要集中在细胞培养、组织培养和胚培养等方面。
其中最早的成功案例是将
植物细胞培养成绿色植株。
随之发展的组织培养技术使得植物的组织和器
官能够在无菌条件下进行培养和增殖，而无需种子。
这一时期的成果为后
来的植物细胞工程奠定了基础。
20世纪70年代中期至80年代初期，植物细胞工程进入了一个新的
阶段。
研究者开始对植物细胞进行遗传转化，将外源基因导入植物细胞中，使得细胞表达不同的特性。
1983年，第一例成功将外源基因导入植物细
胞并表达的研究由Marc Van Montagu的研究小组完成。
这一里程碑式的
成果标志着植物细胞工程进入了基因工程时代。
20世纪80年代中期至90年代初期，植物细胞工程在分子生物学和
遗传工程的支持下迅速发展。
1988年，世界上首个转基因作物，转基因
烟草问世。
1989年，研究者成功将外源抗性基因导入玉米细胞中，表明
了细胞工程技术在农业上的巨大潜力。
此后，越来越多的转基因作物被开
发出来，例如抗虫、耐草甘膦等。
此外，纳米技术的运用也为植物细胞工程提供了新的研究途径。
纳米
材料可以被用作载体，将外源基因导入植物细胞内，同时还可以通过调控
纳米颗粒的性质和形状，调控载体的递送效率，从而提高基因转化的成功率。
植物组织培养研究进展
植物组织培养研究进展摘要植物组织培养技术作为一种科研手段,发展异常迅猛。
从组织培养的原理、培养过程中遇到的问题以及前景和展望这3方面综述了我国近几年植物组织培养的新研究。
关键词: 组织培养；存在问题；措施；发展20 世纪后半叶，植物组织培养发展十分迅速，利用组织培养，不仅可以生产大量的优良无性系，并可获得人类需要的多种代谢物质；细胞融合可打破种属间的界限，克服远缘杂交不亲和性障碍，在植物新品种的培育和种性的改良中有着巨大的潜力；还可获得单倍体、三倍体及其它多倍体、非整倍体；组织培养的植物细胞也成为在细胞水平上分析研究的理想材料[1]。
因此，植物组织培养广泛应用于植物科学的各个分支，如植物学、植物生理学、遗传学、育种学、栽培学、胚胎学、解剖学、病理学等，并广泛应用在农业、林业、医药业等多种行业，产生了巨大的经济效益和社会效益，被认为是一项很有潜力的高新技术。
1 组织培养的基本原理1.1 植物组织培养的概念植物组织培养技术是指在无菌条件下，将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱发产生愈伤组织或潜伏芽等，或长成完整的植株的技术[2]。
1.2 植物组织培养的依据植物组织培养的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。
1902年，德国著名植物学家GHaberlanclt根据细胞学理论[3]，大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割，直到单个细胞，即植物体细胞在适当的条件下具有不断分裂和繁殖，发育成完整植株的潜力的观点。
1943年，美国人White在烟草愈伤组织培养中, 偶然发现形成一个芽, 证实了GHaberlanclt的论点[4]。
在许多科学家的努力下，植物组织培养技术得到了迅速发展，其理论和方法趋于完善和成熟，并广泛应用产生了巨大的经济效益和社会效益。
细胞工程的发展历程
细胞工程的发展历程
细胞工程是一门综合性学科，涉及生物化学、生物物理、细胞生物学、分子生物学等多个学科，旨在利用生物技术手段改造和利用生物体中的细胞和分子机制。
细胞工程的发展历程可以追溯到19世纪末的细胞培养，随着技术的不断发展，细胞工程的范围和应用领域也在不断扩展。
20世纪50年代，人类首次成功培育了动物细胞，这标志着细胞工程的诞生。
60年代至70年代，重组DNA技术的出现推动了细胞工程的进一步发展，研究人员开始利用基因工程技术对细胞进行改造，使其具有更强大的功能。
80年代，克隆技术的出现促进了细胞工程的应用，例如利用克隆技术可以制作出大量相同的细胞用于生产药物和疫苗。
90年代以来，细胞工程在生物医学、生物制药、环境保护等领域得到了广泛的应用，例如利用细胞工程技术生产人类重组蛋白、细胞培养技术用于治疗癌症等疾病、利用细胞工程技术改造菌群用于污水处理等。
随着科技的不断进步，细胞工程的发展前景也越来越广阔，未来细胞工程将在生命科学、医药保健、工业制造等领域发挥重要作用。
- 1 -。
植物组培的发展史和前景
植物组培的应用前景和发展一、植物组织培养的发展史20世纪初，•在Schleiden和Schwann提出细胞学说，1902年德国植物学家Haberlandt提出植物细胞全能性的理论，1912年，•Haberlandt的学生Kotte 和美国的Robins在根尖培养中获得了组织培养的成功。
1934年美国的White由番茄根建立了第一个活跃生长的无性繁殖系，•并于1937年建立了第一个组织培养的综合培养基，•定名为White培养基。
Gautherer，White和Nobecourt一起被誉为组织培养学科的奠基人。
White于1943年发表了《植物组织培养手册》专著，成为一门新兴的学科。
40年代Skoog和崔徵明确了腺嘌呤与生长素的比例是控制芽和根形成的主要条件之一。
Miller等人于1956年发现激动素可以代替腺嘌呤，效果可增加3万倍。
1952年，Morel和Martin通过茎尖分生组织的离体培养，在大丽花中首次获得无病毒植株。
1960年，Cocking等人用真菌纤维素酶分离植物原生质体获得成功。
1971年，Takebe等在烟草上首次由原生质体获得了再生植株，1962年印度Guha等人成功地在毛叶曼陀罗花药培养中，由花粉诱导得到单倍体植株，1960年，Morel提出了一个离体无性繁殖兰花的方法，建立起兰花工业。
1973年Carlson等通过两个烟草物种之间原生质体融合，获得了第一个体细胞杂种，•我国学者做出多方面的贡献，崔徵、李继侗（玉米根尖培养），罗士韦（幼胚和茎尖培养），李正理（离体胚培养）、王伏雄（幼胚培养）。
二、植物组织培养的应用1、植物快速繁殖和无病毒种苗生产植物快速繁殖技术始于20世纪60年代，法国的Morel用茎尖培养的方法大量繁殖兰花获得成功，从此揭开了植物快速繁殖技术研究和应用的序幕。
目前，通过离体培养获得小植株并且具有快速繁殖潜力的植物已有100多科1000种以上，有的已经发展成为工业化生产的商品。
植物组织培养发展史
植物组织培养发展史植物组织培养的历史可以追溯到19世纪末的20世纪初。
1898年，美国的细胞学家汤姆森首次发现了从植物叶片上分离的细胞可以在营养培养基中生长。
接着，英国的细胞学家夏普利发现了植物细胞在湿润糖蜜中可以生长。
他还首次提出了植物组织培养的概念。
20世纪初到20世纪中叶，植物组织培养的研究主要集中在器官培养和植物组织再生方面。
1912年，德国的植物学家涅尔首次成功地将植物细胞培养成完整的植物。
他还发现增加培养基中植物生长因子的浓度可以提高植物再生的效率。
到了20世纪50年代，植物培养基的配方进一步完善，植物组织培养技术得到了广泛应用。
20世纪60年代到80年代，植物组织培养的研究逐渐扩展到植物的生理和遗传方面。
1962年，美国的植物学家斯卡皮奥尼首次将植物细胞培养成为无性系，这使得在研究植物染色体和基因的结构和功能方面有了新的突破。
这一时期，还发现了一种叫做植物生长调节物质的植物激素，它可以通过调节细胞分裂和生长来控制植物组织的培养和再生。
20世纪90年代至今，植物组织培养技术得到了进一步的发展和应用。
随着基因工程技术的发展，植物组织培养被广泛应用于转基因植物的制备。
通过将外源基因导入植物的细胞和组织中，可以改变植物的性状和品质，提高植物的抗病虫害能力和适应性。
现在，植物组织培养已经成为植物学和农业科学中的重要研究工具。
它不仅可以用于研究植物的生理和遗传过程，还可以用于植物的繁殖和改良。
通过植物组织培养，可以大规模繁殖珍稀濒危的植物物种，保存和利用植物遗传资源。
此外，植物组织培养还可以用于制备高效的植物生长调节物质和药物。
总之，植物组织培养从19世纪末开始到现在已经经历了百余年的发展和进步。
随着技术的不断改进和应用领域的拓宽，植物组织培养必将发挥更大的作用，在植物学和农业生产中发挥重要的作用。
植物组织培养技术应用研究进展
植物组织培养技术应用研究进展一、概述植物组织培养技术，作为一种在无菌条件下，通过人工操作将离体的植物组织、细胞或器官培养在适当的培养基上，以进行繁殖或生产次生代谢产物的生物技术，自20世纪初诞生以来，已经取得了显著的进展。
该技术的出现不仅极大地推动了植物科学研究的深入，也为农业、林业、园艺、医药等领域的发展带来了革命性的变革。
近年来，随着生物技术的不断发展，植物组织培养技术也得到了不断的优化和创新。
从培养基的改良、外源激素的应用到基因工程的介入，植物组织培养技术已经逐步从传统的形态学观察迈向了分子水平的研究。
同时，该技术在植物脱毒、快速繁殖、遗传转化、次生代谢产物生产等方面也取得了显著的应用成果，为现代农业和生物产业的发展提供了强有力的技术支撑。
尽管植物组织培养技术已经取得了显著的进展，但仍存在许多亟待解决的问题和挑战。
例如，如何提高培养效率、优化培养条件、减少培养过程中的污染和变异等，都是当前植物组织培养技术面临的重要问题。
进一步加强植物组织培养技术的研究和应用，不仅有助于推动植物科学研究的深入，也将为农业、林业、园艺、医药等领域的发展注入新的活力。
本文旨在综述近年来植物组织培养技术应用的研究进展，重点介绍该技术在植物脱毒、快速繁殖、遗传转化、次生代谢产物生产等方面的应用成果，同时探讨当前存在的问题和挑战，以期为植物组织培养技术的进一步发展和应用提供参考和借鉴。
1. 植物组织培养技术的定义与重要性植物组织培养技术，又被称为植物细胞工程或植物离体培养，是一种在无菌条件下，通过人工控制环境，使植物细胞、组织或器官在离体状态下进行再生和分化，最终形成完整植株的现代生物技术。
此技术自20世纪初诞生以来，已逐渐发展成为现代生物技术的重要组成部分，对植物科学研究、农业生产和生物工程等领域产生了深远的影响。
定义上，植物组织培养技术主要涉及到植物细胞的离体培养、脱分化、再分化以及植株再生等多个关键步骤。
离体培养是指将植物组织或细胞从母体中分离出来，在人工控制的环境中进行培养脱分化是指离体细胞失去原有的结构特性和生理功能，转变为具有分生能力的细胞再分化则是指这些分生能力强的细胞进一步分化成具有特定形态和功能的细胞或组织通过适宜的培养条件和调控手段，这些细胞或组织能够再生成为完整的植株。
植物组织培养发展历程
植物组织培养发展历程1、理论准备阶段（探索阶段）（20世纪30年代前）①1667年，虎克（R. Hooke）发现细胞；1756年，Duhamel 发现了愈伤组织形成。
②1838—1839， Schleiden(1838施莱登提出植物细胞学说) 和 Schwann（1839年施旺认为细胞学说也适用于动物）创立了细胞学说。
③1902年德国的Haberlandt(哈布兰特)：“植物离体细胞培养试验”。
提出了高等植物的器官和组织可以不断分割、直至单个细胞，并大胆提出在试管培育植物，预言离体细胞在生理、发育上有潜在的全能性。
2、发展时期（奠基阶段，30年代中至50年代末）组培的真正建立和发展，从1934年开始才算有了突破。
1943年，white出版了第一本专著《植物组织培养手册》《A Hand Book of Plant Tissue Culture》1945年F.Skoog和崔澄发现腺嘌呤促细胞分裂、组织成芽。
Skoog和催澄在烟草茎段和髓培养以及器官形成的研究中发现，腺嘌呤或腺苷可以解除生长素（IAA）对芽形成的抑制作用，而诱导形成芽。
1956年 Miller发现了激动素（Kinetion）其效果为腺嘌呤的3万倍。
1957 Skoog和Miller提出有关植物激素控制器官形成的概念细胞分裂素茎生长素根1958 Reiner and Steward，从胡萝卜愈伤组织和细胞培养中，诱导分化产生了体细胞胚，第一次科学证明了全能性理论。
White等的工作建立了植物组织培养的综合培养基，成为当今植物组织培养的技术基础（2）原生质体培养取得突破：1971 Takebe 在烟草上首次由原生质体获得了再生植株。
再次证实植物细胞的全能性。
原生质体培养为外源基因的导入提供了理想的受体，促进了体细胞融合技术的发展细胞水平→分子水平（3）花药培养取得显著成绩：1964 Guha 首次实现了花药的离体培养。
该技术主要用于遗传育种工作，可大大缩短育种周期，提效率。
1.4植物细胞工程发展史
细胞工程杨慈清生命学院植物细胞工程的发展历史细胞工程1.探索阶段（1902-1929）1902年，德国植物学家哈伯兰特(Haberlandt )提出了高等植物的器官和组织可以不断分割，直至分到单个细胞的观点。
他认为，如果每个细胞都有植物个体一样的性质和能力，那么可以通过植物细胞培养，把单个细胞培养成一个新个体。
1922年，克努森(Knudson )对兰花幼胚进行培养获得幼苗，克服了兰花种子发芽难的困难。
1922，考特(Kotte)和罗宾斯(Robbins)对豌豆、玉米、棉花等的茎尖、根尖进行了离体培养。
发现了培养的分生组织只能进行有限的生长。
1925年，莱巴赫(Laibach )进行亚麻种间杂种幼胚培养，成功地得到了杂种植物。
证明了胚培养在植物远源杂交中利用的可能性2.培养技术建立阶段（1930-1959）作为一门技术，它必须具有一定的程序性。
也就是说，它应该具有一定的技术模式。
在这一阶段，植物组织培养建立了两个与培养技术有关的重要模式，一、是培养基模式，二、是激素调控模式。
1934年，怀特(White )等用番茄根尖的组织培养，建立了第一个活跃生长的无性繁殖系。
1934年，高特里特(Gautheret )培养山毛柳、黑杨的形成层组织，获得愈伤组织形成。
1937年，怀特 (White )和温特(Went) 等分别发现B族维生素和吲哚乙酸（IAA）对培养的离体根生长具有重要作用。
1937-1938年，高特里特 (Gautheret )在1934年培养山毛柳、黑杨成功获得愈伤组织的基础上，在培养柳树的培养基中，加入IAA 和B族维生素等，使形成层的生长大为增加。
1937-1938年，诺比考特(Nobecourt )培养胡萝卜根和马铃薯的块茎薄壁组织，获得愈伤组织。
将愈伤组织置于琼脂培养基上继续培养，可无限发生细胞增殖，形成愈伤组织。
首次从液泡化的薄壁细胞建立愈伤组织培养物。
1957年斯库格(Skoog)和米勒(Miller)提出了植物激素控制器官形成的概念，指出通过改变培养基中生长素和细胞分裂素的比率，可以控制器官的分化，即生长素和细胞分裂素高促进根的分化，低促进茎和芽的分。
植物组织培养技术的研究进展
植物组织培养技术的研究进展一、本文概述植物组织培养技术，作为一种在无菌条件下，通过人工操作将离体的植物组织、细胞或器官培养在人工配制的培养基上，使其再生为完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术，自其诞生以来，就在生物学、农业、林业、医药等领域引发了广泛的关注和研究。
本文旨在全面综述植物组织培养技术的研究进展，探讨其在实际应用中的潜力与挑战，以期为推动该领域的发展提供有益的参考。
本文将首先回顾植物组织培养技术的发展历程，梳理其从早期的摸索阶段到现代的精细化、高效化发展的主要历程。
接着，我们将重点关注近年来在植物组织培养技术方面取得的重要突破，包括培养基的优化、外植体选择的新策略、基因编辑技术在组织培养中的应用等。
我们还将探讨植物组织培养技术在植物育种、脱毒、次生代谢产物生产、生物反应器等方面的应用，并分析其在实际应用中的优势和局限性。
我们将对植物组织培养技术的未来发展进行展望，探讨如何通过技术创新和方法优化，进一步提高植物组织培养的效率和质量，以满足日益增长的农业生产需求和社会经济发展要求。
我们也将关注植物组织培养技术在应对全球气候变化、生物多样性保护等重大问题中的潜在作用，以期为推动植物组织培养技术的可持续发展提供新的思路。
二、植物组织培养技术的基本原理和方法植物组织培养技术，又称为植物微繁殖或植物细胞培养，是一种通过控制环境条件，利用植物细胞或组织的再生能力，在无菌条件下进行植物繁殖或遗传改良的技术。
其基本原理主要基于植物细胞的全能性，即植物体的每一个活细胞都含有该物种的全套遗传信息，并有能力发育成完整的植株。
植物组织培养的基本方法主要包括以下几个步骤：从植物体上获取所需的外植体（如叶片、茎尖、花药等）。
然后，通过表面消毒和切割处理，将外植体接入含有适当营养成分和植物生长调节剂的培养基中。
这些调节剂如细胞分裂素和生长素，对细胞的分裂和分化起着重要的调控作用。
接着，将接种后的外植体置于适宜的光照、温度和湿度条件下进行培养。
植物组织培养与细胞工程的发展历史和研究进展
<植物组织培养与细胞工程的发展历史和研究进展>Q1：详细陈述植物组织培养与细胞工程大体经历不同阶段，以及每个阶段的代表人物和代表事件。
Q2：总结植物组织培养与细胞工程相关的最新研究进展，并举例陈述这门学科在生产生活中的应用。
A1：笔记第二页与第三页+以下（一）探索阶段（1902-1929）19世纪30年代，细胞学说的确立。
1902年，德国著名植物生理学家Haberlandt, 首次进行高等植物的细胞培养实验，但细胞未能发生细胞分裂和增殖。
1904年，Hanning对萝卜和辣根菜未成熟胚进行培养，离体胚可以充分发育并提早形成小苗。
1922年，Kundson采用胚培养法获得了兰花幼苗，克服兰花种子发芽困难的问题。
1922年，美国的Robbins和德国的Kotte分别报道了培养离体根尖获得的某些成功。
这是有关根培养的最早的实验。
1925年Laibach把亚麻种间杂交形成的不能成活的种子中的胚剥出，人工培养至成熟。
因此可以认为，幼胚培养和胚胎拯救（embyrorescue）技术是最早应用的植物细胞工程技术。
（二）培养技术与理论的建立与发展阶段（1930-1959）20世纪30年代，植物组织培养技术基本建立。
李继侗（1933年）将3mm以上的银杏胚培养成功，并且发现加入胚乳汁可以促进离体胚的成长。
1934年美国的White等用番茄的根进行的组织培养，首次建立了活跃生长的无性繁殖系（所用培养基包含无机盐、酵母浸出液和蔗糖）；后来（1937）他用三种B族维生素（硫胺素、烟酸、吡哆醇）取代酵母浸出液获得成功。
1934年，法国Gautheret 报道了在培养山毛榉、黑杨的形成层时，发现在含有葡萄糖和盐酸半胱氨酸的knop溶液中，这些组织也可以不断的增殖几个月；但只有在培养基中加入IAA 和B族维生素等生长因子，使生长大为增加。
1939年，法国的Nobecourt培养胡萝卜根的形成层，也建立了连续生长的组织培养物使离体的植物组织可以在人工培养基上不断生长，从而奠定了现代组织培养的基础。
植物组织培养的研究进展和发展趋势
植物组织培养的研究进展和发展趋势（甘肃农业大学生命科学技术学院植物生物技术，甘肃兰州 730070）摘要：植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。
本文简要概述了植物组织培养的概念及研究进展，较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状，最后展望了植物组织培养的发展趋势。
关键词：组织培养；研究进展；发展趋势Research Progress in Plant Tissue Culture and trends(College of life science and technology of plant biotechnology of Gansu Agricultural University，gansulanzhou 730070)Abstract： Plant tissue culture plant cells are totipotent under the principle and developed a biotechnology. This article provides a brief overview of the concepts and plant tissue culture research， a more comprehensive overview of plant tissue culture propagation of new technologies as well as in detoxification, breeding, germplasm conservation， extraction of secondary metabolites, and other aspects of gene transfer research status , Finally， the future trends in plant tissue culture.Key words： organizational culture; research status； trends引言植物组织培养是20世纪之初，以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术，是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，在人工配制的环境里培养成完整的植株，也称离体培养或植物克隆.自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934 年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来，植物离体培养技术在基础理论和应用研究,已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一［1]。
植物组织培养发展史
植物组织培养的发展历程日期：2010年5月9日来源：互联网作者：植物组培网点击：1372植物组织培养技术的蓬勃发展只是近50年的事，但它的研究可追溯到20世纪初期，根据其发展情况大致分为三个阶段。
阶段年份主要内容探索阶段1839 Schleidon和Schwann提出细胞学说1902 Haberlandt提出植物细胞全能学说1904 Hanning进行胚离体培养获得成功1922 Kotte和Robbins进行根尖和茎尖培养形成了缺绿的叶和根奠基阶段1934 White进行番茄根培养建立了第一个活跃生长的无性繁殖系1937 White建立了第一个由已知化合物组成的综合培养基1943 White出版了《植物组织培养手册》1948 Skoog和崔发现腺嘌呤或腺苷可以解除IAA对芽形成的抑制1952 Morel和Miller通过茎尖培养获得脱毒大丽花植株1954 Muir使单细胞培养获得成功1956 Miller等人发现了细胞分裂素-激动素1957 Skoog和Miller提出植物生长调节剂控制器官形成的概念1958 Steward等获得体细胞胚,证实了Haberlandt的细胞全能性迅速发展阶段1960 Cocking等人用真菌纤维素酶分离植物原生质体获得成功1960 Morel利用茎尖培养获得脱毒兰花,形成了”兰花产业”1962 Murashibe和Skoog发表了MS培养基1964 Guha等在叶曼陀罗上由花粉诱导得到单倍体植株1971 Takebe等在烟草上首次由原生质体获得了再生植株1972 Carlson等在烟草上获得了第一个体细胞种间杂种1974 Kao等人建立原生质体的高钙高pH的PED融合法1978 Melchers获得了第一个属间杂种植株-马铃薯番茄1983 Zambryski等采用农杆菌介导获得首例转基因植物一、探索阶段根据Schleiden和Schwann的细胞学说，1902年德国植物生理学家Haberlandt提出了细胞全能性理论，认为在适当的条件下，离体的植物细胞具有不断分裂和繁殖，并发育成完整植株的潜在能力。
植物组织培养的发展阶段
植物组织培养的发展阶段以植物组织培养的发展阶段为题，本文将从植物组织培养的起源和发展、培养技术的改进以及应用领域的拓展三个方面进行阐述。
一、植物组织培养的起源和发展植物组织培养是指通过体外培养技术，利用植物的组织、器官或细胞进行培养和繁殖的一种方法。
其发展可以追溯到20世纪初，最早由法国科学家Haberlandt于1902年提出。
起初，植物组织培养主要用于研究植物的生理和发育过程，为植物学研究提供了一种全新的方法。
二、培养技术的改进随着科学技术的进步，植物组织培养技术也得到了不断改进和完善。
最早的植物组织培养是在无菌条件下使用含有植物激素的培养基，通过细胞分化和增殖实现植物繁殖。
随后，人们发现可以利用组织培养技术进行植物的无性繁殖，例如通过离体茎段培养实现植株繁殖。
后来，人们又发展出了离体胚培养、愈伤组织培养等技术，进一步提高了植物组织培养的成功率。
三、应用领域的拓展随着植物组织培养技术的不断发展，其应用领域也逐渐扩展。
在农业领域，植物组织培养可以用于育种改良，例如通过选择优良品种进行组织培养，快速繁殖和扩大种质资源。
同时，植物组织培养还可以用于培育抗病虫害的植株，提高农作物的产量和品质。
在园艺领域，植物组织培养可以用于繁殖珍稀植物、培育新品种以及进行植物保育工作。
此外，植物组织培养还可以用于生物技术领域，例如通过基因工程技术将外源基因导入植物细胞中，实现植物的基因改良和产业化生产。
植物组织培养经历了起源和发展、培养技术的改进以及应用领域的拓展等阶段。
随着科学技术的不断进步，植物组织培养将在农业、园艺和生物技术等领域发挥更加重要的作用，为人类的生活和经济发展做出更大的贡献。
我国植物组培技术的发展及展望
发展历程
自20世纪初植物组织培养技术诞生以来，我国在该领域的发展迅速。下面将 从实验室建设、科研机构参与、资金支持、政策鼓励等方面介绍我国植物组培技 术的发展历程。
1、实验室建设：随着科技的不断进步，我国植物组培实验室的数量和规模 逐渐扩大。近年来，各级政府和企业纷纷加大了对实验室的投资力度，建立了众 多具备国际先进水平的植物组培实验室，为我国的植物组培技术研发提供了坚实 的硬件基础。
3、细胞工程：通过组织培养技术，可以诱导园艺植物细胞产生突变，筛选 出具有优良性状的突变体，为新品种的培育提供基础。
4、基因工程：基因工程是现代生物技术的核心之一。通过组织培养技术， 可以将外源基因导入园艺植物细胞中，并获得转基因植株，为新品种的培育提供 新的途径。
目前，虽然组培技术在园艺植物中的应用已经取得了一定的成果，但仍存在 一些不足之处。例如，组织培养过程中可能会出现变异和基因型丢失等问题，影 响植株的遗传稳定性和品质。此外，外源基因的导入和表达也可能受到多种因素 的影响，难以获得理想的转基因植株。
通过研究，我们成功优化了铁皮石斛的组培快繁和栽培技术。组培快繁技术 的结果显示，采用半木质化茎段作为外植体，以MS培养基为基础，添加6-BA 1.0 mg/L和NAA 0.5 mg/L的激素组合可以实现最佳的增殖和生根效果。栽培技术的实 验结果表明，选择适宜的山区环境，使用树皮、苔藓和珍珠岩的混合基质进行栽 培，合理的施肥、水分管理和病虫害防治能够有效提高铁皮石斛的产量和品质。
植物组培污染是指在植物组织培养过程中，培养基和培养环境受到各种有害 微生物和其它杂质的污染。这些污染源可能包括细菌、真菌、病毒、支原体等微 生物，以及培养基中的杂质和污染物。植物组培污染对植物生长和发育产生严重 影响，可能导致实验失败、研究受阻和经济损失。
研究植物细胞工程的历史：高中生物教案
研究植物细胞工程的历史植物细胞工程是一门涉及植物细胞组织培养，转基因技术等多个领域的学科。
它的出现和发展，得益于多个学科领域的紧密结合和不懈努力的探索。
在过去的数十年里，植物细胞工程研究成果丰硕，涉及许多领域和应用。
本文将从多个角度，介绍植物细胞工程的历史和发展。
一、前期开发和探索早期的植物细胞工程研究多集中在植物组织培养和细胞分化、分裂、再生等方面。
这一时期，对植物的细胞培养技术进行了大规模的开发和探索，从而为后来的转基因技术研究打下了重要的基础。
1957年，德国科学家断言了完整的植物可以从单细胞起源，这对植物细胞培养技术的发展起到了积极的推动作用。
1962年，研究员Haberlandt首次证实了植物细胞培养可以获得真正的植株。
此外，1960年代后期，Miyoshi和Fujimura等人开始进行植物细胞分裂的研究，并在此基础上探索了植物的细胞分裂、再生和植株发育方面的研究。
他们的研究为后来的植物细胞工程技术发展打下了重要基础。
二、转基因技术的进步与应用随着基因技术的迅速发展，植物细胞工程在这方面的应用也逐渐得到了重视。
1972年，Paul Berg首次使用重组DNA技术成功生成了第一个重组DNA分子，这为后来的植物转基因研究打下了基础。
1973年，另一个重要的技术突破是DNA限制性酶的研究，这一技术为后来的遗传工程提供了重要的工具和手段。
20世纪80年代，随着拟南芥基因组研究的兴起，植物分子遗传学和遗传工程技术都得到了迅速的发展。
大量的证实实验表明，外源基因转化植物细胞是可行的，并且外源基因可以在植物细胞中表达。
这一技术的成功开创了植物分子遗传学和基因工程技术的新时代。
三、遗传转化技术的发展细胞工程转化和遗传转化是植物细胞工程的两个关键部分。
细胞工程转化主要是利用外源物质使细胞壁解体，以便将原生质集中在一起；而遗传转化则是将外源基因序列导入植物细胞中，使其在细胞内表达。
20世纪90年代，随着微粒轰击和农杆菌转化技术的发展，转化效率和基因的总产量都得到了显著提高。
我国植物组织培养研究进展
我国植物组织培养研究进展一、概述植物组织培养，作为一种在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞或原生质体培养在人工配制的培养基上，使其再生为完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术，自20世纪初诞生以来，已在全球范围内得到了广泛的应用和研究。
我国作为农业大国，植物组织培养技术在农业、林业、园艺等领域具有极其重要的意义。
近年来，随着生物技术的飞速发展，我国的植物组织培养研究也取得了长足的进步。
在基础理论方面，我国的科研工作者深入探讨了植物细胞全能性、细胞分化与再分化、遗传物质稳定性等关键问题，为植物组织培养技术的优化和应用提供了理论支持。
在应用研究方面，我国已成功将植物组织培养技术应用于作物脱毒、种质资源保存、遗传转化、次生代谢产物生产等多个领域，取得了一系列具有自主知识产权的重要成果。
与发达国家相比，我国在植物组织培养技术方面仍存在一些差距，如技术普及程度不高、创新能力不足、产业链不完善等。
进一步加强植物组织培养技术的研究与应用，提高我国在这一领域的国际竞争力，具有重要的现实意义和深远的社会影响。
本文旨在综述我国植物组织培养技术的研究进展，分析当前存在的问题与挑战，并展望未来的发展趋势，以期为推动我国植物组织培养技术的持续发展和应用提供参考和借鉴。
1. 植物组织培养的定义与重要性植物组织培养，也被称为植物细胞培养，是一种在无菌条件下，将离体的植物组织、器官、细胞或原生质体在人工控制的环境中，通过提供适当的营养物质和激素，使其在人工培养基上进行繁殖或产生次生代谢产物的技术。
这种技术自20世纪初诞生以来，已成为现代生物技术的重要组成部分，并在农业、林业、园艺、医药等多个领域展现出巨大的应用潜力。
植物组织培养的重要性主要体现在以下几个方面：它是植物繁殖的一种高效手段，通过微繁殖技术可以快速繁殖稀有和优良品种，提高繁殖系数，满足大规模生产的需求。
组织培养技术为植物遗传转化提供了受体系统，为植物基因工程和分子育种提供了可能。
植物组织培养技术发展史
植物组织培养技术发展史1902年，德国植物学家哈伯兰特预言：植物体的任何一个细胞都有长成完整个体的潜在能力，这种潜在能力就叫植物细胞的全能性。
为证实这个预言，他选植物叶片细胞进行实验培养，但没有获得成功。
1937年，美国科学家怀特（此外还有法国科学家高斯雷特和诺贝库尔特）改进了培养基，结果培养的细胞开始分裂，堆积成一团菜花状瘤状物，即愈伤组织，但不能继续分化为根、茎、叶等器官。
后来研究发现，只有在培养基中加入适当比例的细胞分裂素和植物生长素，愈伤组织才能分化出芽和根。
在这基础上，1958年，美国的斯蒂伍特在培养野生胡萝卜的根细胞对，终于得到了来自单个细胞的完整植株。
至此哈伯兰特的预言终于得到证实。
70年代，美籍日本学者穆拉稀格经过研究总结出工厂繁殖植物的整套流程，此后工厂化繁殖植物被广泛应用。
如荷兰用这个方法繁殖了丝石竹（满天星）、郁金香、康乃馨等著名花卉；我国也建立了这样的花卉工厂，我们还在烟草、油菜、番茄等作物上进行试验并获成功。
克隆动物技术发展史在动物界，特别是高等动物自然情况下都不进行无性生殖。
科学家们一直在探索是否可能克隆动物，即不通过正常的雌雄生殖细胞的结合，由不同的动物细胞以无性生殖方式长成新一代的个体。
实验沿着两种方式进行。
一种是用早期胚胎细胞进行克隆，另一种是用动物的一般体细胞进行克隆。
早在上世纪末杜里舒用棘皮动物海胆的受精卵做实验，发现当海胆的受精卵分裂为2个或4个细胞时，如用振荡的方法将细胞摇散，每个细胞都能发育成完整的海胆。
70多年前，斯培曼以及而后罗伯特贝林格、汤姆斯金，把各个发育阶段的蛙胚细胞的核取出来，移植到去核的蛙的受精卵中，看是否能开始分裂并完成发育，结果证明蛙胚发育到囊胚期时，每个细胞的核若移植到去核的蛙的未受精卵中，都能启动这个蛙卵进行正常发育。
50年代戈登在南非爪蟾身上做实验，他取出南非爪蟾的蝌蚪已分化的小肠上皮细胞的细胞核，注入到用紫外线辐射破坏了核的同种动物的未受精卵中，于是开始发育，经蝌蚪变态为成蛙，而且成蛙发育正常并能生育。
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<植物组织培养与细胞工程的发展历史和研究进展>Q1：详细陈述植物组织培养与细胞工程大体经历不同阶段，以及每个阶段的代表人物和代表事件。
Q2：总结植物组织培养与细胞工程相关的最新研究进展，并举例陈述这门学科在生产生活中的应用。
A1：笔记第二页与第三页+以下（一）探索阶段（1902-1929）19世纪30年代，细胞学说的确立。
1902年，德国著名植物生理学家Haberlandt, 首次进行高等植物的细胞培养实验，但细胞未能发生细胞分裂和增殖。
1904年，Hanning对萝卜和辣根菜未成熟胚进行培养，离体胚可以充分发育并提早形成小苗。
1922年，Kundson采用胚培养法获得了兰花幼苗，克服兰花种子发芽困难的问题。
1922年，美国的Robbins和德国的Kotte分别报道了培养离体根尖获得的某些成功。
这是有关根培养的最早的实验。
1925年Laibach把亚麻种间杂交形成的不能成活的种子中的胚剥出，人工培养至成熟。
因此可以认为，幼胚培养和胚胎拯救（embyrorescue）技术是最早应用的植物细胞工程技术。
（二）培养技术与理论的建立与发展阶段（1930-1959）20世纪30年代，植物组织培养技术基本建立。
李继侗（1933年）将3mm以上的银杏胚培养成功，并且发现加入胚乳汁可以促进离体胚的成长。
1934年美国的White等用番茄的根进行的组织培养，首次建立了活跃生长的无性繁殖系（所用培养基包含无机盐、酵母浸出液和蔗糖）；后来（1937）他用三种B族维生素（硫胺素、烟酸、吡哆醇）取代酵母浸出液获得成功。
1934年，法国Gautheret 报道了在培养山毛榉、黑杨的形成层时，发现在含有葡萄糖和盐酸半胱氨酸的knop溶液中，这些组织也可以不断的增殖几个月；但只有在培养基中加入IAA 和B族维生素等生长因子，使生长大为增加。
1939年，法国的Nobecourt培养胡萝卜根的形成层，也建立了连续生长的组织培养物使离体的植物组织可以在人工培养基上不断生长，从而奠定了现代组织培养的基础。
20世纪40-50年代：培养条件和培养基成分的广泛研究40－50年代，由于细胞分裂素的发现，从而建立起离体培养器官分化激素配比模式：即激动素／生长素的比例是控制芽和根形成的主要因素之一。
1958年，Steward等人和Reinert等以胡萝卜为材料，首次通过实验证实了Haberlandt的关于细胞全能性的设想。
（三）快速发展和实践应用阶段(1960年以后)1960年Cocking等用真菌的纤维素酶，从番茄幼根中分离得原生质体。
Okata（1962年）发现仙台病毒（Sendal virus）可诱发艾氏腹水瘤细胞融合，形成多核细胞，为动物细胞融合技术的发展奠定了基础。
诺贝尔医学和生理学奖获得者Cesar Milstein和Geoger Kohler（1975年）将免疫小鼠的脾细胞和小鼠骨髓瘤细胞进行融合，获得了既能在体外无限繁殖，又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，有力的促进了免疫学的发展。
1971年Takebe等从烟草叶肉细胞分离得原生质体，并培养成完整的植株。
1972年Carlson对2个种的烟草原生质体进行了融合培养，并成功获得第一个体细胞杂交的杂种植株。
1964－1966年，Guha和Maheshwari，在毛曼陀罗花粉培养中，诱导未成熟花粉形成单倍体。
1976年，San Noeum培养普通小麦的未授粉子房，获得了雌性单倍体植株。
1973年，Srivastava等从罗氏核实木胚乳培养中，获得了三倍体植株细胞工程技术发展迅速，试管植物、试管动物、转基因生物反应器等相继问世。
以色列用胚胎干细胞培养出人类心脏组织，可以正常跳动，以及美国培养的造血先驱细胞、中国培养的胃和肠粘膜组织等。
1977年英国利用胚胎工程技术成功地培养出世界首例试管婴儿，1997年英国首次克隆出绵羊“多莉”，2001年英国又培育出首批转基因猪。
细胞工程的发展历史细胞工程的理论基础是细胞学说和细胞全能性学说。
1839年，Schwann和Schleiden建立了细胞学说，细胞学研究进入快速发展阶段。
德国学者Haberlandt（1902年）在发表的《植物细胞立体培养实验》的论文中提出了细胞全能性的观点。
Hänning（1904年）进行了幼胚的立体培养，在含有糖、无机盐、氨基酸和植物提取物的培养基上，培养萝卜和辣根菜的幼胚，发现离体幼胚均可充分发育，并且可以提前萌发成苗。
1925年，Laibach培养亚麻种间杂交幼胚获得成功，并得到杂交种。
从20世纪20年代起，幼胚培养被用来挽救远缘杂交早期败育的胚胎，因此可以认为，幼胚培养和胚胎拯救（embyrorescue）技术是最早应用的植物细胞工程技术。
20世纪30年代，植物组织培养技术基本建立。
李继侗（1933年）将3mm以上的银杏胚培养成功，并且发现加入胚乳汁可以促进离体胚的成长。
1937年，White发现B族维生素、吲哚乙酸对植物生长具有促进作用。
1937~1939年，White、Gautheret和Nobercourt分别建立了植物组织的连续培养物，使离体的植物组织可以在人工培养基上不断生长，从而奠定了现代组织培养的基础。
20世纪60年代初，Cocking等人用纤维素酶来分离植物原生质体并获得成功。
分离得到的原生质体在培养过程中，可长出新壁，进行分裂和分化，最终形成完整植株。
获得成功的植物有胡萝卜、矮牵牛、油菜、石刁柏等。
在动物学界，1907年美国生物学家哈里森用盖玻片悬滴培养蛙胚神经组织，存活数周，而且观察到细胞生长现象，开创了动物细胞培养的先河。
德国胚胎学家Spemamm（1938年）认为，早期胚胎细胞具有高度的分化潜能，将胚胎的细胞核移植到去核卵母细胞中，可以发育为新的胚胎。
Briggs和Kings（1952年）把非洲豹蛙囊胚的细胞核一到去核的卵母细胞中，得到了非洲豹蛙的胚胎克隆后代，从而证实了Spemamm的观点。
Okata（1962年）发现仙台病毒（Sendal virus）可诱发艾氏腹水瘤细胞融合，形成多核细胞，为动物细胞融合技术的发展奠定了基础。
诺贝尔医学和生理学奖获得者Cesar Milstein 和Geoger Kohler（1975年）将免疫小鼠的脾细胞和小鼠骨髓瘤细胞进行融合，获得了既能在体外无限繁殖，又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，有力的促进了免疫学的发展。
细胞工程技术发展迅速，试管植物、试管动物、转基因生物反应器等相继问世。
以色列用胚胎干细胞培养出人类心脏组织，可以正常跳动，以及美国培养的造血先驱细胞、中国培养的胃和肠粘膜组织等。
1977年英国利用胚胎工程技术成功地培养出世界首例试管婴儿，1997年英国首次克隆出绵羊“多莉”，2001年英国又培育出首批转基因猪。
Q2研究进展细胞工程在植物方面的应用⑴微繁殖技术（Micropropagation）的应用微繁殖技术，即以植物的器官、组织、细胞或原生质体为外植体，在离体培养条件下进行植株再生的技术。
应用微繁殖技术既可用于克服高度杂合物种因有性繁殖而引起的后代严重分离，如澳大利亚的番木瓜；有可用于名优或濒危物种的快速繁殖，如凤梨、草莓。
通过微繁技术已获再生植株的树种主要有番木瓜、柑橘、龙眼、荔枝、苹果、梨、葡萄等，草莓、香蕉等以实现了商品化生产。
通过茎尖培养或微嫁接技术，可以脱去植物体内的病毒，获得无病毒苗木，如苹果、草莓等。
另外，在组织培养过程中，如愈伤组织培养、细胞悬浮培养、原生质体培养等，通过pH值、温度、离子浓度等条件的变化，可增加其变异，从中可筛选出优良的突变体，从而为新品种的选育开辟一条崭新的途径。
愈伤组织、悬浮细胞、原生质体等是基因转化的良好受体材料，并且在离体培养条件下进行植株再生也是实现植物遗传转化的重要环节。
此外，微繁技术为种质的保存（germplasm storage）提供了新方法。
很多种质资源在离体培养条件下，通过减缓生长和低温处理而达到长期保存目的，并可进行不同国家、地区间的种质资源收集、互换、保存和应用，即建立“基因银行”（gene bank），实现种质资源的全球共享。
例如，在比利时Catholic University的Leuven研究中心有大量离体保存的香蕉种质库。
⑵细胞大量培养与有用次生代谢产物生产细胞大量培养有用次生代谢产物是植物细胞工程另一个重要应用领域。
通过细胞工程技术，刺激植物体内某些重要次生代谢产物的合成和积累，然后进行分离、提纯，如某些名贵药物、香精、色素等，实现植物产品的工业化生产。
早在1964年我国就开始进行人参细胞培养。
1980年以后，我国研究者相继开展了紫草、三七、红豆杉、青蒿、红景天和水母雪莲等植物的细胞大量培养和研究，并利用生物反应器进行药用植物的细胞大量培养的小试和中试。
其中新疆紫草中试的规模达到100L，并小批量生产了紫草素，用于研制化妆品及抗菌、抗病毒和抗肿瘤药物。
红豆杉细胞大量培养在我国也获得初步成功，从细胞培养物中得到了珍贵的抗癌药物紫杉醇，但产率还有待提高。
⑶单倍体（Haploid）技术的应用单倍体育种和相关研究在农业和园艺植物中得到了广泛的应用。
用Blakeslee等（1922年）和Kostoff（1941年）分别得到了单倍体植株单倍体有利于突变的检测和抗性细胞系的筛选，并且大大缩短了育种的时间。
此外单倍体在基因图谱、基因转移研究中具有重要作用。
自然形成的单倍体是极少见的，并且仅限于几种植物。
花药培养是单倍体形成的重要途径。
自1964年第一例花药培养获得成功以来，花药培养技术已取得了显著的进展，尤其在水稻、小麦、玉米等作物中已获得巨大成功。
现已取得成功的果树树种主要有番荔枝（Nair等，1983年）、番木瓜（Litz和Conover，1978年）、4个柑橘品种（Chen，1985年）、龙眼（Yang和Wei，1984年）、荔枝（Fu和Tang，1983年）、苹果（Zhang等，1990年）、梨（Jordan，1975年）、葡萄（Rajasekaran和Mullins，1979年）等。
薛光荣等（1980年）对东方草莓（四倍体）的单核期花粉进行培养，成功的诱导出单倍体植株。
花药培养主要是受基因型、花药的发育阶段、预处理和培养条件的影响，其存在的主要问题是单倍体的诱导频率低，单倍体自发加倍形成的二倍体与体细胞组织形成的二倍体很难区分。
例如，Fowler等（1971年）、Nishi等（1974年）和Rosati等（1975年）以八倍体草莓花药为材料诱导愈伤组织，并分化出植株，发现其再生植株仍为八倍体，这些八倍体是由无性器官发育而来，还是由单倍体自发加倍而成则难以区分。
除花药培养外，植物的卵细胞、助细胞、反足细胞等单倍体细胞通过离体培养可以分化成单倍体胚或愈伤组织。