離體保存種質資源
長期以來人們想了很多方法來保存植物，如儲存果實、種子、塊根、塊莖、種球、鱗莖，或用常溫、低溫、變溫、低氧、充惰性氣體等，這些方法在一定程度上取得了比較好的效果，但仍存在代價高、占用空間大、保存時間短、易受環境條件限制等許多問題。采用植物組培方法保存，則可大大節省人力物力，并延長保存期，保證種質資源不會突變和流失。如果再結合超低溫保存技術，就可以使這些植物得到較為永久性的保存。主要應用在：一些在無性繁殖植物的保存上，因其沒有種子，無法長期保存，其種質資源只能在田間種植保存，耗費人力物力，且資源易受人為因素和環境因素的影響而丟失．一些珍稀植物或瀕危植物數量極少，若不加以保護或擴大繁殖，就有滅絕的可能，通過試管保存或擴大繁殖，可以安全地保存這些瀕危物種，如棲鑼、金線蓮、金花茶等；對大多數普通植物來說，用組培的方法保存其種質材料，也具有十分重要的意義。因為人們現在無法預知哪些植物會面臨滅頂之災，或許今天看似繁茂的植物，明天就可能被沙漠、洪水、大火或戰爭吞沒；通過離體培養保存的種質資源，更便于國內外的交流、交換、購買等。
研發植物人工種子
植物人工種子是指通過組培方法獲得發育完全的個體（如胚狀體、不定芽）, 將其包在具有營養物質并有保護功能的凝膠膠囊中，使其具有種子機能，能直接用于播種。在適宜條件下，能與自然種子一樣發芽出苗。與普通組培苗相比，人工種子在制作過程中可添加營養物質和生長激素、菌肥、農藥等，從而促進植物生長，增強抗旱、耐寒能力和抗病害能力；節約勞力，降低成本；種子外形均勻，便于播種，出苗整齊，便于運輸和貯存，適合現代生產需要。人工種子的研究具有很好的應用前景：可使不結實或難以用種子繁殖的無性繁殖植物改變繁殖方式，獲得優良遺傳基因，從而提高質量，如長壽花、一品紅、文心蘭；在快速繁殖苗木和人工造林方面，人工種子比現在采用的組培苗繁殖更能降低成本和節省勞力，如山茶、火炬松、花旗松等；體細胞胚是由無性繁殖體系產生的，可以保持親本的遺傳性狀不產生分離，因此可用于固定雜種優勢。一旦獲得優良基因型，可以重復大量繁殖而不需三系配套等復雜的育種過程；通過基因工程手段獲得含有特種寶貴基因的新的少量工程植株，可以通過人工種子在短期內大量繁殖；有些植物在組培中很難分化，但在原生質體培養中通過胚狀體途徑可以獲得再生植株，為這些植物的基因工程等研究提供了極為有效的橋梁。
培育花卉新品種
在花卉育種上，主要在胚胎培養、單倍體育種、體細胞無性系變異、體細胞雜交和植物基因工程等方面應用較多。通過組培，可縮短育種年限和世代，也有利于基因突變中隱性突變的分離。在世界范圍內，由組培技術選育出的優良品種已產生了巨大的商業效益，如荷蘭每年有千余種觀賞植物新品種源自植物組培，如玫瑰、菊花、康乃馨等。由此可見，植物組培對植物品種改良和選育新品種起到了重要作用。具體應用有：一個芽變經組培快繁獲得突變無性系；從體細胞無性系變異中獲得變異新品種，多種觀賞植物的組培研究結果表明，一個組培周期內可產生l % ? 3 ％的無性系變異機率，遠遠高于自然突變頻率，通過組培產生的體細胞無性系變異（常規育種中不可能出現的變異），為觀賞植物的品種改良和新品種選育提供了新途備離體誘變育種，可采用愈傷組織誘變，得到常規育種中不易得到的遺傳變異，創建新的種質資源，離體誘變所產生的突變體種類很多，植株形態、花瓣性狀、果實顏色等都有差異；胚培養如山茶花、百合和鴦尾等許多花卉進行遠緣雜交時，雜種胚常早期敗育，因而得不到雜種植物。而在試管中進行胚培養，可使其順利生長，得到遠緣雜種．用花藥、花粉培養成單倍體植株，單倍體植株再用秋水仙堿等使染色體加倍，能在短時期內育成遺傳變異固定的純系，縮短花卉育種的年限，這在矮牽牛的育種中已有應用．體細胞雜交和植物基因工程，通過原生質體培養、體細胞雜交和植物基因工程培育新品種。
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