一 在植物脫毒和快速繁殖上的應(yīng)用
植物脫毒和離體快速繁殖是目前植物組織培養(yǎng)應(yīng)用最多,、最有效的一個(gè)方面。很多農(nóng)作物如馬鈴薯,、甘薯,、大蒜等都帶有病毒，但感病植株并非每個(gè)部位都帶病毒,，White早在1943年就發(fā)現(xiàn)植物生長(zhǎng)點(diǎn)附近的病毒濃度很低甚至無(wú)病毒,。如果利用組織培養(yǎng)方法，取一定大小的莖尖進(jìn)行培養(yǎng)再生可獲得脫病毒苗,，再用脫毒苗進(jìn)行繁殖,，則種植的作物就不會(huì)或極少發(fā)生病毒。此法已在馬鈴薯,、草莓等多種作物上獲得成
功,，并產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。由于運(yùn)用組織培養(yǎng)法繁殖植物的明顯特點(diǎn)是快速,，每年可以數(shù)以百萬(wàn)倍的速度繁殖,，因此，對(duì)一些繁殖系數(shù)低,、不能用種子繁殖的名,、優(yōu)、特植物品種的繁殖,，意義尤為重大,。目前，觀賞植物,、園藝作物,、經(jīng)濟(jì)林木、無(wú)性繁殖作物等部分或大部分都用離體快繁提供苗木,，試管苗已出現(xiàn)在國(guó)際市場(chǎng)上并形成產(chǎn)業(yè)化,。
二 在植物育種上的應(yīng)用
植物組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)培育優(yōu)良作物品種開(kāi)辟了新途徑。目前,，國(guó)內(nèi)外已把植物組織培養(yǎng)普遍應(yīng)用于作物育種,，并在以下幾個(gè)方面取得了較大進(jìn)展：
1 單倍體育種單倍體植株往往不能結(jié)實(shí)，在培養(yǎng)中用秋水仙素處理,，可使染色體加倍,，成為純合二倍體植株，這種培養(yǎng)技術(shù)在育種上的應(yīng)用稱為單倍體育種,。單倍體育種具有高速,、高效率、基因型一次純合等優(yōu)點(diǎn),，因此,，通過(guò)花藥或花粉培養(yǎng)的單倍體育種，已經(jīng)作為一種嶄新的
育種手段問(wèn)世,，自1964年Guha等獲得曼陀羅的花藥單倍體植株以來(lái),，單倍體育種在國(guó)際上引起很大重視，各國(guó)紛紛開(kāi)展這方面的研究工作,，已先后在水稻,、小麥、玉米,、辣椒以及許多藥用植物如枸杞,、人參、平貝母中獲得單倍體植株,，共計(jì)300多種,。其中許多已經(jīng)應(yīng)用于育種研究并得到了專利品種。我國(guó)在20世紀(jì)70年代掀起了單倍體育種的高潮,，在農(nóng)作物上取得了一批有實(shí)用價(jià)值的育種成果,，特別是培育禾本科糧食作物，現(xiàn)在已經(jīng)培育出水稻新品種15個(gè),、小麥新品種6個(gè),。
2 胚,、子房、胚珠離體培養(yǎng)植物胚培養(yǎng)是采用人工的方法在無(wú)菌條件下從種子中將成熟胚和未成熟胚分離出來(lái),，在人工合成的培養(yǎng)基上培養(yǎng),，使它發(fā)育成正常的植株，從而有效地克服遠(yuǎn)緣雜交不實(shí)的障礙,，獲得雜種植株,。胚培養(yǎng)已在50多個(gè)科屬中獲得成功，如亞麻,、棉花,、黃麻等。從玉米的離體子房培養(yǎng),，經(jīng)體外授粉也可獲得種子,。遠(yuǎn)緣雜交中，可把未受精的胚珠分離出來(lái),，在試管內(nèi)用異種花粉在胚珠上萌發(fā)受精,，產(chǎn)生的雜種胚在試管中發(fā)育成完整植株，稱為“試管受精”,。目前,，在這一方面獲得成功的自交或遠(yuǎn)緣雜交不親和性植物有：懷地黃、矮牽牛,、普通小麥,、黑麥草等。
3 體細(xì)胞雜交育種在轉(zhuǎn)移胞質(zhì)雄性不育特性,，獲得抗病及抗除草劑特性方面都已取得顯著進(jìn)展,，并為克服遠(yuǎn)緣雜交時(shí)有性生殖上的障礙提供一種新的技術(shù)。美國(guó)科學(xué)家采用細(xì)胞融合技術(shù)將番茄和馬鈴薯的細(xì)胞融合在一起,，培育出稱為“番茄薯”或“薯番茄”的新型植物,。此外，獲得成功的屬間體細(xì)胞雜種植物還有：煙草+大豆,、煙草+龍葵,、芥菜+油菜等，這些屬間雜種無(wú)法用有性雜交得到,，這為遠(yuǎn)緣雜交育種開(kāi)辟了新途徑,。
4 單細(xì)胞培養(yǎng)突變體的選擇與應(yīng)用 這是從細(xì)胞水平改造植物的一條途徑。用單細(xì)胞培養(yǎng)的方法誘導(dǎo)單細(xì)胞突變,，篩選需要的突變體培養(yǎng)成植株,，經(jīng)有性繁殖使遺傳性狀穩(wěn)定下來(lái)。目前成功的例子有：已選育出抗花葉病毒的甘蔗無(wú)性系；抗1％ 一2％NaC1的野生煙草細(xì)胞株,；抗除草劑的白三葉草細(xì)胞株等,。
三 在人工種子和種質(zhì)低溫保存方面的應(yīng)用
組織培養(yǎng)物，如試管苗,、愈傷組織等,，在液氮(一196~C)條件下，加入冷凍保護(hù)劑,，可有效降低代謝水平，利于長(zhǎng)期保存,。利用組織培養(yǎng)保存植物種質(zhì)資源具有體積小,、保存數(shù)量多、條件可控制,、避免病蟲(chóng)害再度侵染,、節(jié)省人力和土地等優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)有效的種質(zhì)保存方法,。一些國(guó)家已建立了種質(zhì)庫(kù),，而我國(guó)在這方面還有待發(fā)展。在國(guó)際上一個(gè)新動(dòng)向是“人工種子”的試驗(yàn),。所謂“人工種子”,，是指以胚狀體為材料，經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝的種子在適宜條件下它萌發(fā)長(zhǎng)成幼苗,。我國(guó)成功地研制成水稻人工種子,。目前有100多種植物可以經(jīng)組織培養(yǎng)獲得大量的胚狀體，為制成人工種子用于生產(chǎn)提供了基礎(chǔ),?？梢?jiàn)，組織培養(yǎng)將在遺傳育種,、作物改良和改革作物栽培中獲得更大的成效” ,。
四 在提取植物次生產(chǎn)物生產(chǎn)上的應(yīng)用
植物次生代謝物是許多醫(yī)藥、食品,、色素,、農(nóng)藥和化工產(chǎn)品的重要原料，其需求量逐年增加,，組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)植物次生代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)提供了有效的途徑,。由于任何植物的離體細(xì)胞在人工培養(yǎng)下仍具有合成藥物成分的能力，并通過(guò)可通過(guò)調(diào)節(jié)培養(yǎng)條件有效地提高其含量和質(zhì)量,，為此,，利用組織培養(yǎng)生產(chǎn)藥物，已發(fā)展成為組織培養(yǎng)再生產(chǎn)應(yīng)用的主流之一,。利用組織培養(yǎng)技術(shù),，可以大量生產(chǎn)植物次生代謝物,，以滿
足目前的需求量，同時(shí)有效地保護(hù)日益短缺的野生藥用植物資源,。僅從20世紀(jì)90年代以來(lái)的植物藥用有效成分國(guó)際專利就達(dá)50多項(xiàng),，其中多為抗病毒、抗癌化合物.
