【學習目標】
掌握植物組織培養基本概念、理論依據。
了解植物組織培養基本類型、發展曆程以及在生產中的應用。
【能力目標】
能正確理解植物組織培養的相關知識。
能從植物組織培養發展的重要事件中理解和培養科學的職業素養。植物組織培養是20世紀初以植物生理學為基礎發展起來的一門重要的生物技術。它的建立和發展，對植物科學各個領域的發展均有很大的促進作用，並在科學研究和生產應用上開辟了令人振奮的多個新領域。
植物組織培養的理論基礎是植物細胞的全能性。20世紀初，德國著名植物生理學家HAberlAndt（1902）在細胞學說的影響下，大膽提出了植物細胞全能性學說，認為任何具有完整細胞核的植物細胞，都擁有形成一個完整植株所必需的遺傳信息，在一定條件下，都具有獨立發育成為胚胎和植株的潛能。1939年，White和Nobecourt先後報道了液體培養基中煙草組織培養物莖芽的發生和胡蘿卜培養物中根的形成，首次證明離體培養的植物細胞具有器官發生的潛能。20年後，Reinert和StewArd（1958—1959）在胡蘿卜直根髓細胞的懸浮培養中，觀察到單細胞通過分裂，能經過類似於高等植物胚胎發生過程的胚狀體途徑形成再生植株，首次證實了植物體細胞的全能性。隨後，S.GuhA和S.C.MAheshwAri（1964）、TAkebe（1971）、SrivAstAvA（1973）相繼通過實驗證明植物的花粉細胞、原生質體和胚乳細胞同樣具有全能性。盡管目前人們還沒有看到高等植物高度分化細胞全能性表達的報道，但在離體誘導條件下，許多植物細胞的生物鍾能被強行逆轉去分化形成分生細胞，繼而形成胚狀體或植株，因而也具有全能性特性。
植物組織培養中，一個已分化的、功能專一的細胞要表現其全能性，首先要經過一個脫分化的過程，形成的一團無序生長的薄壁組織即愈傷組織，然後經細胞再分化，即形態建成，最後產生完整的植株。
脫分化是指一個成熟組織恢複到分生狀態，失去已分化組織的典型特征，形成愈傷組織的過程。再分化是指脫分化產生的細胞重新恢複組織分化能力，沿著正常的發育途徑，形成具有特定結構和功能的組織。再分化通過兩種途徑實現：一種途徑是器官發生途徑，即在愈傷組織的不同部位分別形成不定芽和不定根，不定器官是單極性，隻有一個生長點，即根尖或莖尖。大多數培養物是從器官發生的途徑再生植株的，即脫分化的組織在適當的條件下分化出不同的細胞、組織、不定器官，直至形成完整的植株。另一種是胚胎發生途徑，即在愈傷組織表麵或內部形成類似於合子胚的結構，稱為胚狀體或不定胚。（如果愈傷組織由體細胞誘導而成則可稱為體細胞胚，由單倍體細胞誘導的則可稱為單倍體胚）胚狀體的發育所經曆的階段與合子胚相似，一般經曆球形胚、心形胚、魚雷形胚和子葉胚4個發育階段。胚狀體是雙極性的，即具有根尖和莖尖。
植物生長物質是誘導細胞、組織脫分化與再分化的關鍵物質，雖然用量極少，但在植物組織培養中起著十分重要和明顯的調控作用。培養基中生長素和細胞分裂素的相對比例對愈傷組織的器官發生影響很大。