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1、技术原理植物细胞具有全能性，即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成 完整生物体的潜能。而让细胞发挥出全能性的方法，就是细胞脱分化。细胞脱分化，就是 让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成为未分化细胞，进而形 成愈伤组织。愈伤组织在一定的培养条件下，分化出幼根和芽，进而形成完整小植株，这 就是愈伤组织再分化。培养技术植物细胞工程涉及诸多理论原理及实际操作技术，最重要的自然是培养技术，也就是将 植物的器官、组织、细胞甚至细胞器进行离体地、无菌的培养。它是对细胞进行遗传操作及 细胞保藏的基础。此类技术发展起步较早，相对而言已比较成熟，各种培养基制备及很多操 作方
2、法已经基本规范化。针对植物的培养主要有植物组织培养、植物细胞培养、花药及花 粉培养、离体胚培养以及原生质体培养这几个大类，每一种都还可可以继续细分为更具体 的小类。组织培养首先将外植体分离出来，然后在无菌及适当条件下培养以诱导出愈伤组织， 另外在愈伤组织随外植体生长一段时间后还需要进行继代培养，以避免代谢产物积累及水分 散失等因素的影响。细胞培养可分为悬浮细胞培养、平板培养、饲养层培养和双层滤纸植板 几类，它们都是将选定的植物细胞于适当的条件下进行培养，以得到大量基本同步化的细胞， 为遗传操作提供材料。花粉及花药培养主要是使花粉改变正常发育途径而转向形成胚状体和 愈伤组织，从而产生单倍体植株。
3、离体胚培养有幼胚与成熟胚培养两类，通过使用相应的培 养基使离体胚正常的萌发生殖，以供研究和操作使用。原生质体的培养则是一切利用原生质 体进行遗传操作的基础，它是将取得的植物细胞去除细胞壁形成原生质体后进行培养，具体 方法与细胞培养有一定的相似之处。作为后继操作的基础，培养技术的选择是非常重要的。 采用适当的培养方法可以更好地进行遗传操作和保存细胞，而错误的选择是有可能影响结果 甚至导致试验和生产失败，造成时间和金钱的浪费。改造细胞仅仅对细胞进行培养是不够，要使培养的细胞能为人类服务，就要对其进行一定的改造， 这就涉及到了细胞的遗传操作。可以说，遗传操作是整个细胞工程中最为重要也最具挑战性 的一
4、环。它极大的依赖于理论原理、操作技术以及设备的发展。随着基因组学的发展，各项 基因组计划正在紧锣密鼓地进行，由于DNA序列分析方法的革新，诸如高效毛细管自动化 测序、DNA芯片法以及大规模平行实测法的应用大大加快了基因组计划的进程。拟南芥基 因组计划将于2004年完成，水稻、番茄和玉米基因组的测序也正在进行。是类计划所提供 的信息将不断定位大量有价值的基因，而最近的研究还表明影响作物产量的可以是单基因的 改变而不仅仅是多基因决定。所有这一切的基础研究都为遗传操作提供了更多、更准确的理 论依据。实验技术的发展则使精确、高效的遗传操作变得更加方便。将外源DNA导入靶细 胞的方法不断完善，除了以前经
5、常使用的质粒载体、病毒载体、转座因子和APC （酵母人 工染色体）等途径外，通过lipoplexpolyplex介导、裸DNA、基因枪”、超声波法和电注射 法等非病毒方式转换细胞的方法也开始被广泛的使用；细胞融合方法已被不断的改进，融合 率增大；细胞诱变也取得了较大的进展，诱变方式不断增加。这些理论和技术的发展都为更 好的改造细胞创造了条件。 培养或改造好的细胞是进行研究和生产的基本材料，为了 使其不致死亡并尽量保持优良的特性，就需要进行适当的保藏。一般是根据细胞的特点，人 工创造条件使其生长代谢活动尽量降低，处于休眠状态，以抑制增殖和减少变异。作为世界 上最大的细胞库，ATCC早在92年就已
6、经有了三千两百多个细胞系入库，而且数量还在不 断增加。此外还有CSH（美）、NCTC（英）、NRRL（英）、KCC（日）等著名的保藏机构，国内也 有一些较为大型的机构，足见各国对细胞保藏的重视。由于植物细胞有其自身的特点，因而 其保藏方法不可能与微生物完全相同。通常采用的方法是液氮超低温保藏方法。这种方法利 用液氮的温度可以达到-196,远远低于一般细胞新陈代谢作用停止的温度（-130从而使 细胞的代谢活动停止，化学作用随之消失，达到长期保藏的目的。操作时要注意从常温到低 温的过渡，以使细胞内的自由水通过膜渗出，避免其产生冰晶而损害细胞。另外还有低温冻 藏法及其他一些保藏方法，但多用于短期保藏。
