1．快速繁殖某些稀有植物或有較大經濟價值的植物 依靠自然條件在較短時間內繁殖稀有植物和經濟價值較高的植物，受到地理環境和季節的限制，很難達到快速、的目的；特別對于在短時期內需要達到一定數量，才能創造應有價值的植物，時間就是效益，只有通過組織培養的方法才能滿足這一要求。
用植物組織培養法繁殖植物，這是組織培養應用于的主要的和成效zui大的實例。首先是在蘭花上的成功應用。自Morel在1960年得到蘭花組織培養苗后，很快應用于，形成了組織培養法繁殖蘭花工業。
由于組織培養法繁殖植物的明顯特點是快速，每年可以數以百萬倍速度繁殖，因此對一些繁殖系數低，不能用種子繁殖的名特優植物品種的繁殖，尤為意義重大。
2、脫毒 植物中有很多都帶毒，嚴重影響植物的產量和品質，給農業帶來災害。特別是無性繁殖植物，如馬鈴薯、草莓、大蒜、康乃馨等，由于病毒是通過維管束傳導的，因此利用這些植物營養器官繁殖，就會把病毒帶到新的植物個體上而發生病害。但是也證明感病植株并不是每個部位都帶毒，如莖尖生長點尚未分化成維管束的部分，可能不帶病毒。若利用組織培養法進行莖尖培養，再生的植株有可能不帶病毒，從而獲得脫病毒的苗，再用這種苗進行繁殖，則種植的植物就不會或極少發生病毒病。
所獲得的脫毒苗一定要經過鑒定，確認不帶病毒才能使用。使用組織培養法獲得脫毒苗已經在草莓、葡萄、康乃馨等獲得成功，產生明顯的經濟效應。
3、植物種質資源的保存、挽救瀕于滅絕的植物 長期以來人們想了很多方法來保存植物，如儲存果實，儲存種子，儲存塊根、塊莖、種球、鱗莖；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收到了好的或比較好的效果，但仍存在許多問題。主要問題是付出的代價高，占的空間大，保存時間短，而且易受環境條件的限制。植物組織培養結合超低溫保存技術，可以給植物種質保存帶來一次大的飛躍。因為保存一個細胞就相當與保存一粒種子，但所占的空間僅為原來的幾萬分之一，而且在-193度的液氮中可以長時間保存，不像種子那樣需要年年更新或經常更新。
環境的不斷變化使許多種類的植物面臨著滅絕的危險，而且許多種植物已經滅絕，留給人類的只是一種遺憾。如何挽救這些植物，還有許許多多的動物，已成為世人關注的問題。實踐證明，通過組織培養的方法可以使一部分瀕危的植物種類得到延續和保存；如果在結合超低溫保存技術，就可以使這些植物得到較為*性的保存。其實，對大多數普通植物來說，用組織培養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。
4、通過花藥和花粉培養獲得單倍體植株、縮短育種年限 通過花藥和花粉組織培養可以獲得單倍體植物，大大縮短了育種時間。使新品種的培育過程大大簡化
5、植物組織培養胚胎培養的應用 在遠源雜交中，雜交后形成的胚珠往往在未成熟狀態時，就停止生長，不能形成有生活力的種子，因而雜交不孕，這給遠緣雜交造成極大困難。十九世紀二十年代末，Laibach用胚培養技術培養亞麻種間胚，*個獲得了植物，這一成功為在遠緣時克服雜交不親和的障礙提供了一項有用的技術。
這項技術發展至今，已經相當成熟，可以說多數植物的成熟或未成熟胚通過培養都可獲得成功。幼胚培養已經可使5個細胞大小的極幼齡的胚狀結構培養成植株。但胚珠培養的研究不多，單個胚珠培養尚存在許多問題，需作深化研究。
遠緣雜交中，由于生理上和遺傳上的障礙而不能雜交成功，可采用試管受精加以克服，即將母本胚珠離體培養，使異種花粉在胚珠上萌發受精，產生的胚在試管中發育成完整植株。
用胚乳培養可獲得三倍體植株，為誘導形成三倍體植物開辟了一條新途徑。三倍體加倍后得到六倍體，可育成多倍體品種。
6、細胞融合通過原生質體融合，可部分克服有性雜交不親和性，而獲得體細胞，從而創造新種或育成優良品種。
7、培養細胞突變體的應用 培養細胞處在不斷分生狀態，它就容易受培養條件和外加壓力（如射線、化學物質）的影響而產生突變，從中可以篩選出有用的突變體，從而育成新品種。目前用這種方法已經篩選到抗病、抗鹽、高蛋白、高產等突變體，有些已經用于。
8、用于遺傳學、分子生物學、細胞生物學、組織學、胚胎學、基因工程、生物工程等地研究要揭開生命活動的秘密，需要多科學、多技術的相互配合，其中植物組織培養技術是*的，它為遺傳學、分子生物學、細胞生物學、生物工程等提供了一種有效、快速的方法。因為要揭示生命的奧秘，首先要研究單個基因的作用，研究它在細胞內是如何組裝的，如何與其它基因發生，如何表達和調控等。分離單個基因，對它DNA進行測序，再對其中的某些堿基實行突變，然后還需要將基因送到受體細胞當中，看表達情況，以確定其功能。接受基因的受體細胞要產生再生植株，就需要通過組織培養的方法才能實現。
9、利用組織培養的材料作為植物生物反應器中國的中草藥是一份人類寶貴的財富，但很多種中草藥資源匱乏，產量不足，甚至瀕于滅絕。如果能利用組織和細胞培養的方法在實驗室內，不再依附于自然環境，不僅可以解決現有困難，而且可以通過篩選高產有效成分的細胞系，來提高其藥用價值。比如用培養的人參懸浮細胞，來人參皂苷，已在日本等國家形成規模。利用培養的植物細胞和組織細胞作為生物反應器，也可以某些蛋白質、氨基酸、抗生素、疫苗等，如用生食蔬菜乙肝疫苗正在實驗中。
10、植物組織培養用于其它未知科學的研究 現代科學發展非常迅速，很多現在預想不到的事情都有可能發生，新發明、新發現、新創造層出不窮，今天認為不可能的東西明天就可能變成現實。植物組織培養也同樣具有許多尚未發掘出的潛力，說不定有一天人們會在三角瓶內種出大南瓜。
總之，現在的植物組織培養仍然處于發展階段，遠遠沒有達到它的高峰期，很多機理人們還沒有搞清楚，它的潛力還遠遠沒有發揮出來。相信在今后的幾十年內，組織培養將會有更大的發展，在農業、制藥業、加工業等方面將會發揮更大的作用，創造出更大的經濟效益。
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