植物組織培養(yǎng)（plant tissue culture），是植物組織和細胞培養(yǎng)的簡稱，又叫植物體細胞遺傳學(xué)或植物克隆，是基因工程的一個環(huán)節(jié)，生物工程的重要組成部分。植物組織培養(yǎng)不涉及到基因的遺傳重組，所以克隆出的植物與其源植物具有完全相同的遺傳背景，因此克隆植物的性狀較一致。另外對一些通過種子繁殖較困難或后代產(chǎn)生重大分離的物種而言，組織培養(yǎng)技術(shù)更實用。同時這種技術(shù)具有植物生長周期短、節(jié)省空間、不受環(huán)境季節(jié)影響等許多優(yōu)勢。
組織培養(yǎng)一般分為五個步驟：
1）培養(yǎng)基的配制
培養(yǎng)基的成份隨植物的種類、外植體的類型、培養(yǎng)階段的不同而不同。一般來說，培養(yǎng)基應(yīng)含有大量元素、微量元素、鐵鹽、維生素、激素、糖和瓊脂等物質(zhì)，有時還在培養(yǎng)基中添加有機附加物，如活性炭、椰子汁等。培養(yǎng)基的配制按如下步驟進行：
（1）根據(jù)培養(yǎng)材料確定培養(yǎng)基。一般可先試用ms培養(yǎng)基，若不適，再改用其它培養(yǎng)基。
附：ms培養(yǎng)基——a組：（大量元素）（單位：mg·l-1，下同）
nh4no3 1650 ；kno3 900 ；cacl2 440 ；mgso4·7h2o 370；kh2po4 170
b組：（微量元素）
ki 0.83 ；h3bo3 6.2 ；mnso4·h2o 22.3 ； znso4·7h2o 10.6
c組：
na2moo4·2h2o 0.25 ；cuso4·5h2o 0.025? ； cocl2·6h2o 0.025
d組：
edta 37.3? ； feso4·7h2o 27.8
e組：（有機物）
甘氨酸（c2h5no2） 2.0 ； 鹽酸硫胺素（vb6） 0.1 ； 煙酸 0.5
吲哚乙酸（vb1） 1-30 ； 鹽酸吡哆醇 0.5 ； 6-芐基氨基腺嘌呤（6-ba） 0.04-10 ； iaa（吲哚乙酸） 0.01-3
其他溶液的配制：1mol/l的naoh溶液，0.1mg/ml的6-ba溶液，0.1mg/ml的iaa溶液，0.1mg/ml的2,4-d溶液，0.1mg/ml的kt溶液，0.1mg/ml的zt溶液。
（2）按照確定的培養(yǎng)基配方配制培養(yǎng)基，一般包括溶化瓊脂、加入蔗糖和母液、調(diào)整酸堿度、定容、分裝等步驟。
（3）對分裝好的培養(yǎng)基進行高壓滅菌，將滅菌好的培養(yǎng)基放入接種室中。
2）無菌培養(yǎng)物的建立
（1）外植體的切取及消毒。用于快速繁殖的外植體可以是種子、莖尖、葉片、花序等。外植體必須先進行消毒，其消毒方法是：從植株上切取所需的部分，用水沖洗干凈，而后移入超凈工作臺中用消毒劑（次氯酸鈉、氯化汞、酒精等）進行消毒，但不管使用什么消毒劑，消毒后的外植體應(yīng)該是無菌的，而其本身沒有被消毒劑殺死。
（2）將消毒后的外植體接種到培養(yǎng)基中，接種時要求迅速準(zhǔn)確，防止交叉污染。
3）中間繁殖體的誘導(dǎo)和增殖
消毒后的外植體在培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時間后可誘導(dǎo)出從芽、胚狀體、原球莖、根狀莖，這些培養(yǎng)材料稱為中間繁殖體。對中間繁殖體進行切割、繼代培養(yǎng)就可以進行中間繁殖體的增殖。中間繁殖體的增殖速度隨花卉的種類、培養(yǎng)基、培養(yǎng)條件的不同而異，因而對具體花卉需進行試驗，找到合適的繁殖條件，以達到“快繁”的目的。
4）生芽、壯苗與生根
當(dāng)中間繁殖體增殖到一定數(shù)量后快速繁殖進入生芽、壯苗和生根階段。如果是通過從芽繁殖，則不需經(jīng)過生芽直接進行壯苗、生根，如果是通過其它途徑則需先將中間繁殖體轉(zhuǎn)移到生芽培養(yǎng)基上，然后再轉(zhuǎn)移到壯苗生根培養(yǎng)基上。在壯苗生根培養(yǎng)基上，大多數(shù)花卉要分離成單苗。
5）試管苗移栽和管理
對已經(jīng)生根的試管苗及時移栽是花卉快繁的最后工作，而且也是十分關(guān)鍵的工作。由于試管苗是在無菌、有營養(yǎng)供給、適合光照、溫度和100%相對濕度環(huán)境中生長的，因而剛出瓶的試管苗對外面環(huán)境不太適應(yīng)，稍一不慎便會造成大量死苗。所以對剛出瓶的試管苗要給予特別的照顧，適當(dāng)?shù)臏囟?、弱光照、高的空氣濕度、適宜的基質(zhì)及對病蟲害的有效控制是提高成活率的關(guān)鍵。
影響組織培養(yǎng)的因素
因素大致可歸結(jié)為三大類，即外植體、培養(yǎng)基成份和培養(yǎng)條件。
1）外植體是影響成功的一個重要因素。適宜的外植體應(yīng)根據(jù)植物種類確定，不僅要考慮到獲得外植體的材料來源、器官和組織的類型，同時還需要考慮外植體的大小、生理年齡等。外植體可以是植株上的任何一部份，主要應(yīng)用的有幼葉、莖尖分生組織、種子、鱗莖、球莖、根莖、花序、莖段等。選取的外植體必須易于消毒，在適宜的培養(yǎng)基上起動率高。
2）培養(yǎng)基是影響成功與否和效率的關(guān)鍵因素。培養(yǎng)基組成的各成份，礦物鹽、糖的濃度、維生素、鐵鹽、激素和有機附加物都會對快繁過程產(chǎn)生影響，其中以激素類物質(zhì)影響最大。培養(yǎng)基成份應(yīng)根據(jù)植物的種類、外植體的類別和階段來確定。在最初的外植體培養(yǎng)中使用較高濃度的生長素或細胞分裂素，在繼代培養(yǎng)中激素濃度可適當(dāng)降低。生芽階段使用細胞分裂素的濃度高而在生根階段使用生長素濃度高等。
3）培養(yǎng)條件是影響成功的另一個關(guān)鍵因素。培養(yǎng)條件一般包括溫度、光照、氣體狀況等，培養(yǎng)條件同樣依不同的植物、不同的培養(yǎng)階段而不同。就溫度而言，大多數(shù)培養(yǎng)的植物組織20～28℃即可滿足生長所需，其中26～27℃最適合，但也有不少例外。其次是光照，在初代培養(yǎng)一般需要一段時間暗培養(yǎng)，繼代繁殖散射光即可，而在生根狀苗階段則需要強光才能形成芽和根。滲透壓與植物組織的生長和分化很有關(guān)系。在培養(yǎng)基中添加食鹽、蔗糖、甘露醇和乙二醇等物質(zhì)可以調(diào)整滲透壓。通常1～2個大氣壓可促進植物組織生長，2個大氣壓以上時，出現(xiàn)生長障礙，6個大氣壓時植物組織即無法生存。一般植物組織生長的最適宜ph為5～6.5。在培養(yǎng)過程中ph可發(fā)生變化，加進磷酸氫鹽或二氫鹽，可起穩(wěn)定作用。
污染問題
污染問題是組織培養(yǎng)過程中常見的而且也必須給予高度重視的一個問題。污染率達20％很常見，有時甚至高達50％。經(jīng)分析，組織中的污染來源可分成三大類：第一類是材料帶菌，第二類是接種污染，第三類是培養(yǎng)過程感染。材料帶菌就是選用的外植體因過大等原因本身帶有病菌，或繼代培養(yǎng)的材料本身帶有病菌。針對這種情況，要求初代接種時使用大小適宜的外植體，在繼代的培養(yǎng)中，每次繼代之前都要對繼代的材料進行仔細檢查，凡是污染的材料應(yīng)予以丟棄。接種污染是由于在接種過程中將病菌傳入培養(yǎng)材料而造成的。引起接種污染可能有三個原因：第一是由于超凈工作臺濾出的空氣中帶菌超標(biāo)造成的，屬于這種情況要及時修理或更換超凈工作臺；第二是由于交叉污染造成的，針對這種情況，要求接種者操作細心，接種用的鑷子不要與酒精燈、臺面等接觸，一旦接觸應(yīng)立即進行消毒處理，同時各瓶材料接完時要對鑷子進行消毒；第三種是由接種者呼吸等原因造成的，針對這一點，要求接種者在接種時應(yīng)用酒精棉擦手，穿上無菌的白大衣，帶上口罩和帽子。
在材料培養(yǎng)的過程中，如果環(huán)境中病菌多、濕度大、溫度高，同樣會使培養(yǎng)的材料污染。這就要求我們要經(jīng)常進行清潔衛(wèi)生，對培養(yǎng)空間定期進行消毒處理，及時清除污染材料，轉(zhuǎn)移繼代材料。
有時候高壓滅菌不徹底，會造成嚴(yán)重污染，這點也很關(guān)鍵。
褐變問題
組織培養(yǎng)中的一大問題是初代培養(yǎng)中外植體易于褐變。從我們的經(jīng)驗和別人研究結(jié)果看可采取以下方法：①初代培養(yǎng)時，剝?nèi)〗M織塊最好能夠在無菌水中進行；②初代培養(yǎng)采用液體培養(yǎng)比用固體培養(yǎng)效果好；③在培養(yǎng)基中單獨或復(fù)合使用防褐變物質(zhì)：蕓香苷50-100毫克/升、20%硫代硫酸鈉溶液5毫升/升、檸檬酸0.05-0.5%、活性炭1-4克/升、聚乙烯吡咯烷酮（pvp）5-10克/升；④從開始培養(yǎng)到成活的一段時間內(nèi)保持?jǐn)z氏溫度17-20度；⑤調(diào)整好培養(yǎng)基的酸堿度，以酸堿度為5.5時成活率高；⑥6-8月份高溫季節(jié)，外植體易褐變，成活率低；⑦從新生的假球莖上取芽，不僅能夠減少污染，而且成活率高。
無菌苗移栽
如何創(chuàng)造適宜的移栽條件，提高無菌苗移栽成活率呢？有研究表明，首先，要保持試管苗的水分供需平衡，要達到這一目的，一是要增加空氣濕度，減少葉面蒸發(fā)；二是要注意介質(zhì)濕度的控制，促進盡早發(fā)根，增加水分吸收。第二要選擇適宜的介質(zhì)，并對介質(zhì)進行滅菌處理。介質(zhì)是影響試管苗成活率的又一個重要因素，疏松通氣、適宜的保水性、清潔衛(wèi)生是移栽試管苗對介質(zhì)的基本要素。常用的介質(zhì)有蛭石、珍珠巖、粘沙、谷殼、鋸木屑、磨菇渣等，將這些介質(zhì)根據(jù)需要按一定的比例混合，然后經(jīng)過滅菌處理即可供移栽使用，這樣的介質(zhì)既可保水又利于通氣，因而有助于根的成活。第三要防止雜菌茲生。為了防止菌類茲生，除要求對移栽試管苗的基質(zhì)消毒外，另外兩種措施可以保護幼苗不受或少受病毒浸害，一是在試管苗剛移出時，用0.1%的高錳酸鉀或一定濃度的新潔爾滅溶液浸苗，另一種則是在幼苗移栽扣定期噴灑一定濃度的殺菌劑，如百菌清、多菌滅、托布津等，濃度以1/800～1/1000為宜?？梢越Y(jié)合噴施葉面肥進行。第四，光溫要適中。剛移出的試管苗要求光線弱，而成活后則要求光照強些，同時光照的弱強隨植物種類而異，觀葉植物一般要求遮光。