不妨简要回顾一下20世纪以来植物组织及细胞培养相关研究的发展状况：
→1930年代，建立了第一个组织培养的综合培养基，并通过培养胡萝卜的根部组织获得了完整的试管植株。
→1940年代，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。
→1950年代，染病大丽花植株健康芽苗的获得为脱毒苗的生产提供了可行途径；激动素（细胞分裂素）可代替腺嘌呤促进成芽；提出了胚状体（embryoid）概念，开始了对体细胞胚胎发生的研究。
→1960年代，成功利用纤维素酶从番茄幼苗的根中分离获得原生质体；由毛叶曼陀罗花药培养诱导得到单倍体植株；首次由烟草原生质体获得再生植株。
→1970年代以来，中国科学家许智宏、卫志明等做出了许多开创性工作，获得了大豆等30个以上品种的原生质体并再生植株，为植物组织及细胞培养在遗传育种和生产实践上的应用奠定了基础。
近40年来，植物组织与细胞培养技术日益成熟，已在600多个植物物种上得到广泛应用；同时，以叶绿体为代表的细胞器培养和生物反应器研究也得以兴起。
植物组织及细胞培养的“技术活儿”
总的来说，植物组织及细胞培养包括组织器官培养、悬浮培养、体细胞胚胎发生、原生质体培养、细胞融合等技术范畴。
组织器官培养
以根、茎、叶、花药或花粉、成熟胚或幼嫩胚等为起始外植体，在外源激素作用下经由愈伤组织诱导、不定芽分化及不定根诱导等离体培养阶段，最终形成完整再生植株。
以大豆叶柄为“种子”，经由不定芽和不定根诱导，最终形成大豆的完整植株。
（图片来源于中科院辰山科研中心遗传转化平台）
悬浮培养
愈伤组织在液体培养基中分散成单细胞、细胞团、碎屑等混合物的培养技术，它是原生质体培养、细胞融合等技术的前提基础。
体细胞胚胎发生
一段植物的起始外植体材料，在大剂量的细胞生长素（2，4 D或NAA）作用下，成熟的植物细胞被逆转为具有合子胚发育潜能的胚性细胞。胚性细胞在离体培养条件下发生类似受精卵发育成胚的过程，即“单细胞-细胞团-球形胚-心形胚-胚状体-完整小植株”。
原生质体培养
悬浮培养的单细胞类群或植物组织经酶裂解，失去细胞壁的单细胞称为原生质体（protoplast），这种去壁细胞的培养技术称为原生质体培养。
细胞融合
又称体细胞杂交，即两个去壁单细胞在聚乙二醇（PEG）、高Ca2+等物质介导下，相互融合为重组细胞，最终形成完整小植株的过程。
种苗工厂化繁育、病毒脱除、濒危植物拯救……植物组织及细胞培养技术应用广泛
如今，植物组织及细胞培养技术在种苗工厂化繁育、病毒脱除、濒危植物拯救、次生代谢、生物反应器等领域都获得了广泛应用，为功能基因组学研究、植物新种质资源创制、转基因及基因编辑等领域研究与应用提供技术支撑。
不妨通过几个例子来感受一下这些技术的作用与意义：
1 “黄金多肉”的诞生
研究人员利用体细胞不对称杂交技术，将两个种质的去细胞核和去细胞质的非完整细胞融合为重组细胞，诱导分化，形成完整植株，创制了多肉植物的新种质——黄金多肉。
黄金多肉新种质
（图片来源于中科院辰山科研中心遗传转化平台）
2 药用植物的种苗工厂化繁育
针对许多种中草药资源匮乏，产量不足，甚至濒于灭绝的现实问题，科学家可以通过植物组织及细胞培养技术，以植物的一块切段为起始外植体，最终形成完整再生植株，建立起种苗规模化繁殖体系。
药用植物金线莲快繁体系
（图片来源于中科院辰山科研中心遗传转化平台）
兰科药用植物高频同步不定芽诱导体系
（图片来源于中科院辰山科研中心遗传转化平台）
3 基因编辑
基因编辑技术是近年来兴起的一项基因操作新技术，主要通过对基因组进行定向改造来获得目的种质材料。植物组织及细胞培养技术，为植物基因编辑技术提供了关键限速步骤的技术支撑。
植物基因编辑的具体过程如下：目的物种高频再生体系建立；可靠遗传转化系统建立；目标表达载体构建；新种质材料获得（编辑后的受体材料通过组织培养形成完整植株）。
结语
播洒种子，收获希望。这是人类长期以来的一个朴素信念。得益于对植物生长发育的深入研究，人们将这个信念的内涵扩展到了“无种生苗”的新阶段。随着植物组织及细胞培养研究不断突破，又将破解多少关于种苗世界的奥秘？未来，可期！
本文图片除注明外，其余均来自于网络。
来源：上海市女科学家联谊会返回搜狐，查看更多