Hodowla tkanek roślinnych jest szeroko stosowana zarówno w naukach podstawowych, jak i stosowanych. Zastosowania obejmują zarówno badania nad rozwojem roślin, jak i funkcjonalne badania genów, ulepszanie upraw, komercyjne mikrorozmnażanie, eliminację wirusów i ochronę rzadkich gatunków.

Hodowla tkanek roślinnych zależy od zdolności tkanki roślinnej do powstania całej nowej rośliny, gdy zapewni się jej podłoże wzrostowe i odpowiednie środowisko. Ta zdolność komórek lub tkanek roślinnych jest określana jako “totipotencja”.

Podstawowe etapy hodowli tkanek roślinnych są cztery:

Wybierz zdrową roślinę rodzicielską (eksplant).
Wyeliminuj wszelkie zanieczyszczenia mikrobiologiczne z odsłoniętych powierzchni eksplantacji.
Zaszczepienie eksplantatu w odpowiedniej pożywce hodowlanej.
Inkubacja eksplantatu w kontrolowanym środowisku o odpowiedniej temperaturze, wilgotności, jakości powietrza i oświetleniu.

Istnieją również cztery różne rodzaje hodowli tkanek roślinnych, które można wybrać w zależności od celów kultury lub gatunku rośliny:

hodowla komórkowa (taka jak komórki gametyczne, zawiesina komórkowa i hodowla protoplastów).
hodowla tkankowa (kalus i tkanki zróżnicowane).
hodowla narządów (dowolne narządy, takie jak korzenie, pędy i pylniki).

Jednym z popularnych zastosowań hodowli tkanek roślinnych jest rozmnażanie klonalne in vitro – znane również jako mikrorozmnażanie. Hodowla tkanek roślinnych w tym przypadku może pomóc w rozmnażaniu roślin, które mają problemy z kiełkowaniem nasion (rośliny oporne) lub mają krótką żywotność nasion. Chociaż mikrorozmnażanie można stosować do wszystkich gatunków, jest ono zalecane w przypadku roślin niezbędnych komercyjnie lub zagrożonych wyginięciem. Na przykład mikrorozmnażanie jest szeroko stosowane w uprawie storczyków, takich jak Paphiopedilum delenatii – gatunek pochodzący z Himalajów. Te storczyki są tradycyjnie rozmnażane przez nasiona. Jednak dojrzałe storczyki potrzebują około 2-3 lat, aby je wyprodukować. Dlatego hodowla tkanek roślinnych stała się idealną metodą ochrony tego gatunku przed wyginięciem i osiągnięcia żywotności komercyjnej.

Mikrorozmnażanie można przeprowadzić na trzy różne sposoby:

za pomocą pąka wierzchołkowego lub pachowego.
za pomocą pąka przybyszowego.
poprzez tworzenie zarodka somatycznego, przy użyciu somatycznych macierzystych komórek roślinnych.

Sukces każdej z technik zależy od tła genetycznego, pożywek hodowlanych i warunków inkubacji.