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1962年，Murashinge 和Skoog 在烟草培养中筛选出至今仍被广泛使用的MS培养基。 1960年，英国学者Cocking用真菌纤维素酶酶解分离番茄根和烟草叶片，获得了原生质体，开创了原生质体的培养。
1971年，日本学者Nagata和Takebe首次将烟草叶肉原生质体培养的再生植株。 1985年，Fujimura获得了第一例禾谷类作物—水稻原生质体培养的再生植株。 1986年，Spangenberg获得了甘蓝型油菜单个原生质体培养的再生植株。
1972年，Carlson 通过两个种的烟草原生质体融合培养，获得了第一个体细胞杂交的杂种植株。
1974年，Kao利用聚乙二醇进行了大豆和烟草科间原生质体的融合。 1953年，Tulecke首先培养银杏成熟花粉获得了愈伤组织。
1964-1966年，印度科学家Guha 和Maheswari 在曼陀罗花药培养中首次由花粉诱导得到了单倍体植株。
1969年，Kaul发现三角叶薯蓣悬浮培养物可以生产薯蓣皂苷配基，其量为干重的1.5%。 目前，利用组织培养途径生产的次生产物有皂苷类、生物碱、甾醇类、醌类、氨基酸和蛋白质等。
植物组织培养的形成与发展—应用及展望 1、植物离体快繁
运用组织培养的途径，一个单株一年可以繁殖几万到几百万个植株。例如一株葡萄一年繁殖到3万多株，一株兰花一年繁殖到400万株。 2、无病毒苗木培育
针对病毒对农作物造成的严重危害，通过组织培养可以有效地培育出大量的无病毒种苗。已经取得成功的有马铃薯、草莓、香蕉、葡萄等等。 3、次生代谢物的产生
有些极其昂贵的生物制品，如抗癌首选药物--紫杉醇等，可以用大规模培养植物细胞来直接生产。
4、培育新品种或创制新品种
1）培育远缘品种：利用组织培养可以使难度很大的远缘杂交取得成功，从而育成一些罕见的新物种。比如辽宁果树研究所利用这种方法获得苹果与梨的杂交种。
2）离体选择突变体：采用组织培养可以直接诱变和筛选出具抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白等优良性状的品种。中国林科院用逐步加大培养基中盐的浓度，直接获得耐盐的杨树株
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系。
3）单倍体育种
5、植物种质资源的离体保存 6、人工种子
意义： 1）结构完整、体积小、便于贮藏与运输，可直接播种和机械化操作。2）不受季节和环境限制，利于工厂化生产。3）利于繁殖周期长、自交不亲和、珍贵稀有的植物，也可大量繁殖无病毒材料4）可在人工种子中加入抗生素、菌肥、农药等成分，提高种子品质 5）体细胞胚由无性繁殖体系产生，可固定杂种优势。 7、 基因工程的应用
（1）培育的优质、高产的转基因大豆新品种，蛋白质含量比标准品种提高45%－48%，产量提高10%－20%。（2）将鱼的抗冻基因导入番茄，获得了耐寒、高产的转基因番茄。转基因抗盐马铃薯也获得成功.
第一章 植物组织培养的基本原理
第一节：植物组织培养实验室
一、实验室要求
环境要求：理想的植物组织培养实验室应该建立在安静、清洁、远离污染源的地方，最好在常年主风向的上风方向，尽量减少污染。规模化生产的实验室最好建在交通方便的地方，便于产品的运送。
需考虑两个方面：一、所从事实验的性质 二、实验室规模 实验室设置的基本原则：科学、高效、经济和实用。 二、实验室组成 （一）基本实验室
基本实验室包括准备室、无菌操作室、培养室、缓冲间，是植物组织培养实验所必须具备的基本条件。如进行工厂化生产，年产4万-20万，需3-4间实验用房，总面积60平方米。
实验室必须满足3个基本需要：实验准备（培养基制备、器皿洗涤、培养基和培养器皿灭菌）、无菌操作和控制培养。 1、准备室
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功能：进行一切与实验有关的准备工作：器皿洗涤、培养基配制与分装、培养基和培养器皿的灭菌、培养材料的预处理等。
要求：20平方米左右。要求宽敞明亮、以便于放置多个实验台和相关设备，方便多人同时工作；同时要求通风条件好，便于气体交换；实验室地面应便于清洁，并应进行防滑处理。 设备：准备室应具备工作台、柜橱、水池、仪器、药品等。 分类：
分体式-研究性质实验室，可将准备室分解为药品贮藏室、培养基配制与洗涤室和灭菌室等，功能明确，便于管理，不适于大规模生产。
通间式-规模化实验室，设计成大的通间，试验操作的各个环节在同一房间内按程序完成。便于程序化操作与管理，减少各环节间的衔接时间，提高工作效率。还便于培养基配制、分装和灭菌的自动化操作程序设计，减少规模化生产的人工劳动，更便于无菌条件的控制和标准化操作体系的建立。 2、无菌操作室
功能：也叫接种室，进行材料的离体无菌操作，是植物离体培养研究或生产中最关键的一步。
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要求：房间一般不宜过大，10-20平方米即可。要求封闭性好，干燥清洁，能较长时间保持无菌，因此不宜设在容易受潮的地方；为便于消毒处理，地面及内墙壁都应采用防水和耐腐蚀材料；地面要求平坦无缝，便于清洁；为了保持清洁，无菌室应防止空气对流。 一般新建实验室的无菌室在使用之前应进行灭菌处理，处理方法是甲醛和高锰酸钾熏蒸，并需定期灭菌处理，还可用紫外线照射1-2h/周，或每次使用前照射10-30min。
设备：无菌操作室安装有紫外灯和空调，工作台和搁架，还有超净工作台和整套灭菌接种仪器、药品等。 3、培养室
功能：对接种到培养瓶等器皿中的植物离体材料进行控制条件下的培养，实验材料进行培养的场所。
要求：10-20平方米左右。要求能够控制光照和温度，并保持相对的无菌环境。因此，培养室应保持清洁和适度干燥；为满足植物培养材料生长对气体的需要，还应安装排风窗和换气扇等换气装置；为节省能源和空间，应配置适宜的培养架，并应安装日光灯照明。 研究用实验室，通常可根据光照时间设置成长日照、中日照、短日照培养室，也可以根据温度设置成高温和低温培养室，每一个培养室的空间不宜过大，便于对条件的均匀控制。进行
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精细培养类型如细胞培养和原生质体培养，可采用光照培养箱或人工气候箱代替培养室。 设备：培养架、光照培养箱或人工气候箱、边台用于拍摄培养物生长状况，除湿机、显微镜、温湿度计、空调等。 4、缓冲间
功能：进入无菌室前的缓冲场地，减少人体从外界带入的尘埃等污染物。人员在此换上工作服、拖鞋、口罩，才能进入无菌室和培养室。
要求：3-5平方米，在准备室外或无菌操作室外，应保持清洁无菌；备有鞋架和衣帽挂钩。 设备：1-2盏紫外灯对衣物进行灭菌、灭菌工作服、拖鞋、口罩。 （二）辅助实验室
根据研究或生产的需要而配套设置的专门实验室，主要用于细胞学观察和生理生化分析等。
1、细胞学实验室
功能：对培养材料进行细胞学鉴定和研究， 分为制片室和显微观察室。
制片是获取显微观察数据的基础，制片室配备有切片机、磨刀机、温箱及样品处理和切片染色设备，通风橱和废液处理设施。
显微观察室主要有显微镜和图像拍摄、处理设备。 要求：明亮、清洁、干燥、防止潮湿和灰尘污染。 2、生化分析实验室
培养细胞产物为主要目的实验室，应建立相应的分析化验实验室，随时对培养物成分进行取样检查。大型次生代谢物生产，还需有效分离实验室。
第二节 仪器设备和器皿用具
一、基本设备配置
（一）常规设备 1、天平
植物组织培养实验室需要不同精度的天平。
感量0.001g的天平（分析天平）和感量0.0001g的天平（电子天平）用于称量微量元素
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和一些较高精确度的实验用品。
感量0.01g和0.1g的天平，用于大量元素母液配制和一些用量较大的药品的称量。 2、冰箱
各种维生素和激素类药品以及培养基母液均需低温报存，某些试验还需植物材料进行低温处理，普通冰箱即可。 3、酸度计
用于测定培养基及其它溶液的pH，一般要求可测定pH范围1-14之间，精度0.01即可。 4、离心机
用于细胞、原生质体等活细胞分离，亦用于培养细胞的细胞器、核酸以及蛋白质的分离提取。根据分离物质不同配置不同类型的离心机。
细胞、原生质体等活细胞的分离用低速离心机；核酸、蛋白质分离用高速冷冻离心机；规模化生产次生产物，还需选择大型离心分离系统。 5、加热器
用于培养基的配制。研究性实验室一般选用带磁力搅拌功能的加热器，规模化大型实验室用大功率加热和电动搅拌系统。 6、其它 纯水器、分装设备
（二）灭菌设备
维持相对的无菌环境是植物组织培养实验室的基本要求。 1、高压灭菌锅
用于培养基、玻璃器皿以及其它可高温灭菌用品的灭菌，根据规模大小有手提式、立式、卧式等不同规格。 2、干热消毒柜
用于金属工具如镊子、剪刀、解剖刀，以及玻璃器皿的灭菌。一般选用200℃左右的普通或远红外消毒柜。 3、过滤灭菌器
用于一些酶制剂、激素以及某些维生素等不能高压灭菌试剂的灭菌，主要有真空抽滤式和注射器式。 4、紫外灯
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