组织培养tissue culture将植物体的一部分，接种在合成培养基上，使其按照预定目标生长发育成新植株的技术。作为组织培养用的植物材料称“外植体”。运用组织培养技术可以进行快速繁殖、脱病毒、获得人工种子和产生次生代谢物等。根据不同的目的，可将植物组织培养分为器官培养(包括茎尖、根尖、叶片、花器官等)、胚培养、愈伤组织培养和细胞培养等。其中快速繁殖和茎尖脱毒在观赏植物上应用最为广泛，已报道培养成功的观赏植物试管苗约有60多个科近400种，如兰花、百合、菊花、大丽花、水仙、小苍兰、香石竹、天竺葵、矮牵牛、月季、牡丹和杜鹃花等。快速繁殖系数高，理论上一年内繁殖系数以103～106的速度增加。此外，植物组织培养还是研究植物外植体生长、分化和形态建成规律的重要手段。
简史 1904年汉宁(Hanning)用萝卜和辣根为材料进行离体培养，首次取得成功。1933年中国的李继侗等在培养银杏离体胚的过程中，发现3mm大小的胚即可正常生长，这是中国在观赏植物组织培养方面的初步尝试。1934年怀特(P.Q.White)提出植物细胞全能性学说，推动了植物组织培养的发展。1958年斯塔瓦特(F.C.Steward)将胡萝卜愈伤组织培养成小植株后，组织培养技术得到了迅速发展。60年代初科金(E.C.Cooking)等用纤维素酶分离植物原生质体获得成功，为原生质体融合与体细胞杂交奠定了基础。1964年古哈(S.Gwhe)和玛海希瓦里(S.C.Mahesh-wari)用毛叶曼陀罗的花药，成功地诱导出单倍体植株，以后作为一种新的育种手段——单倍体育种，在育种实践中得到发展。80年代初，植物组织培养进入迅速发展阶段。中国观赏植物的组织培养也迅速发展起来，目前已有兰花、菊花、香石竹、非洲菊、非洲紫罗兰、月季、合果芋、白鹤芋、喜林芋、朱蕉等很多观赏植物实现了试管苗商品化生产。
植物组织培养是对细胞、组织的生长、分化及器官形态建成的规律进行研究的手段，它有力地推动了植物生理学、生物化学、遗传学、细胞学、形态学和农林等各类学科的发展和相互渗透。在育种中，可加速世代繁殖，缩短育种周期，获得新的基因类型；促进幼胚发育，克服远缘杂交中的不亲和不育性；获得三倍体植株等。在种质资源保存方面，利用超低温可长期保存植物的器官、组织或细胞，这种技术有利于珍稀濒危植物种质资源的保存和交换。
研究内容 植物组织培养的内容比较广泛，可分为以下几个主要方面：
器官培养 主要包括根、茎、叶和花培养。❶根培养。一般用于生理生化研究。此研究开始较早，已成功地用于某些园艺植物，如百合、豌豆等。
❷茎培养。根据取材部位分为茎尖、茎段、块茎培养。茎尖培养常用于脱毒。取材大小、成活率和脱毒效果有密切关系。取材大易成活，多用于快速繁殖，但脱毒效果差；取材小，脱毒效果好，但成活率低。用于脱毒，一般取材在0.3mm左右，带有1～2个芽原基。茎段和块茎培养，多数由腋芽萌发成苗，成苗较迅速，为提高繁殖系数，也可诱导丛生芽。无芽茎段，多经过愈伤组织或不定芽成苗。
❸叶培养。多用于快速繁殖。
❹花培养。包括花药、花托、花瓣等各种花器官的培养。其中花药培养占有重要地位。在离体条件下，花粉粒改变固有的发育方向，形成单倍体细胞，或转向孢子体发育形成单倍体植株。1974年森德兰(N.Sunderland)将被子植物离体花粉的发育归纳为三条途径：一是由营养细胞分裂产生球形胚状体或愈伤组织；生殖细胞不分裂或分裂2～3次后退化，如芍药等。二是小孢子经有丝分裂形成2个均等细胞（不分化成营养细胞和生殖细胞），并继续分裂形成愈伤组织或胚状体，如烟草等。三是营养细胞和生殖细胞均参与分裂形成胚状体，如毛叶曼陀罗等。在离体培养条件下，同一花药中，花粉可有不同的发育方式，但通常是一种发育途径占优势。
胚培养 见胚（胎）培养。
细胞培养 常用的有平板培养、悬浮培养和微室培养。❶平板培养。将单细胞悬浮液与呈熔化状态的琼脂30～35℃均匀混合，倒入培养皿固化，其中的细胞即可生长、分裂和分化。
❷悬浮培养。将植物细胞悬浮于液体培养基中进行培养，诱导产生愈伤组织，并进一步分化成植株。
❸微室培养。将固体培养基注入凹玻片的小室中，将单个细胞接入进行培养。
原生质体培养 即培养除去细胞壁的原生质体，可用来研究细胞膜的结构和功能。由于原生质易于融合和摄取外来遗传物质、细胞器和病毒等，是进行体细胞杂交和基因导入的好材料。观赏植物中已通过原生质体培养成苗的有矮牵牛、曼陀罗等。
培养技术 组织培养必须在严格的条件下进行，主要步骤有：培养材料的采集、准备和消毒；培养基的筛选、制备和灭菌；接种和继代；培养（包括环境条件的控制）等。
材料准备 材料的种类、来源、生理状态、采集时间等直接影响培养效果，必须认真选择和整理。材料常用乙醇、次氯酸钙、次氯酸钠、氯化汞等化学药品进行表面消毒。
培养基 培养基是组织培养成败的基础，由大量元素(N、P、K、Mg、Ca等)、微量元素(Fe、Cu、Mn、Zn、Co等)、糖、维生素、氨基酸等有机化合物以及植物激素三类物质组成。加入琼脂固化的称固体培养基，不用琼脂固化的称液体培养基。培养基的pH值一般调至5.8左右。用湿热法灭菌。常用的有MS、B5、N6等培养基。
接种和继代 将外植体在无菌条件下分割后置于备好的培养基上叫接种。外植体培养数周后，需转移到新鲜培养基中（液体培养中需加入新鲜培养液），称继代。
培养 培养室中合适的温度、光照和湿度是培养成功的重要条件，接种后的材料要置于培养室培养。培养室内的温度一般为25℃±2℃，光照度2000～4000 lx，湿度为70%～80%。
由于病毒病的侵染，香石竹的产量与质量不断下降。采用茎尖脱毒技术，可以使病株复壮。很多国家已建立了一定规模的脱毒苗生产车间，批量供给生产用脱毒苗。香石竹脱毒苗植株健壮、产量高、质量好、花色艳、裂苞少，其优越性是显著的。有些月季花的品种扦插不易生根，繁殖受到限制。育成或引进的优良品种，由于基数有限，短期内推广受到限制。1979～1980年美国以攀援月季‘改良火炬’的茎尖和休眠芽为外植体，在MS培养基中建立了试管苗无性系。80年代以来，月季试管苗繁殖得到了迅速发展。在中国不少单位开展了月季试管苗快速繁殖的研究，并相继取得了可喜的进展。目前培养技术已经成熟，有大量试管苗用于生产。
试管繁殖是整个生物技术的基础之一，它不仅渗透于基因工程和细胞工程的各个方面，而且在生产上得到较广泛的应用。 组织培养人工培养活组织的方法。在无菌条件下，将活组织移植到培养基内，并放在适宜温度、湿度的温箱中培养。如果培养的对象是离体的细胞或器官，则称为细胞培养或器官培养。
组织培养见“组织”中的“组织培养”。 组织培养tissue culture应用无菌操作方法培养生物的离体器官、组织或细胞，使其在人工条件下继续进行生长和发育的一种技术。主要包括器官培养、离体受精、细胞培养以及原生质体培养等。是研究细胞、组织的生长、分化和器官形态建成规律的一种重要手段。在农业、林业、园艺等生产实践上有广泛的应用价值。如用茎尖培养，进行快速繁殖以获得无病毒品系；利用胚胎培养、试管受精和克隆技术克服杂种不育或远缘杂交不亲和性的障碍；通过花粉和花药培养获得单培体植株，缩短育种年限。离体原生质体培养获得成功，也为细胞杂交工作发展创造了条件。 |