當植物的種子獲得所需要的環境條件，如合適的土壤、溫度、濕度、空氣等，就會長出新株，隨後繼續生長發育，到時開花結實，世代相傳。這一切都脫離不開大自然的“恩賜”。那麼，離開廣闊的天地，在玻璃試管中能不能培育出植物來呢?實踐證明，是可以的。
早在20世紀50年代，科學家通過控製培養基及培養條件，在試管裏培養胡蘿卜的愈傷組織長成了小植株。到目前為止，隨著組織培養技術的發展，已有250多種植物的器官或組織，甚至體細胞可以離開母體，在試管內的無菌培養基上生長、繁殖，最後形成完整的植株。這些在試管裏培育出的小植株不僅有草本植物的煙草、水稻、小麥、茄子、菠蘿等，也有木本的小樹苗如柑橘、楊樹、三葉橡膠、桉樹。現在，培育試管小植株已成為人們獲得良種的重要手段。
為什麼試管裏能培育植物呢?
原來，在試管的培養基中有植物生長激素和營養物質。其中，生長激素的作用是主要的。通常用得較多的生長激素是“二四滴”(2，4二氯苯氧乙酸)，主要作用是促使細胞分裂。在一定範圍內，如果生長激素濃度增高，作用也就增強。當植物器官、組織在生長激素作用下，細胞分裂不斷進行，結果就形成一種不規則的細胞團塊，叫做“愈傷組織”。然後，愈傷組織在含有細胞分裂素(N6-苄基腺嘌呤)和吲哚乙酸或萘乙酸等的培養基中培養，就能誘導出完整的植株。然而，離體的植物器官或組織，在激素作用下，有些不一定需要通過愈傷組織階段就可以長出植株來，如用煙草花藥培養時，則先形成胚狀體，再發育成煙草小植株。試管植株的不斷出現，進一步證實了植物細胞的全能性，即植物的細胞在一定條件下，好像受精卵一樣，有著潛在發育成植株的能力。
我們看到，一片落地生根葉片落在濕潤的泥土上，不久，葉片上就能長出一棵棵小植株；一片秋海棠的葉子放在濕潤的泥沙上，幾天後，葉子上也能長出小的秋海棠植株。這些都由於它們具有再生成植株的能力，主要是依賴內部自身激素的調節來形成幼小植株的。正是由於植物具有“再生”的特性，所以，一些盡管自身沒有貯備足夠激素的離體植物器官、組織或細胞，在含有適當生長激素和營養物質的試管培養基中，也可以分化出完整的植株來。為什麼單個細胞能長成一株植物
一個小小的細胞，隻有在顯微鏡下才能看清楚它的形狀。你可曾想過，植物體的任何一個細胞，在離體的人工培養下能生長成一個完整的植物嗎?長出的是不是和原來植物一樣呢?一個葉片裏的許多細胞是不是能長出許許多多植株呢?這是幻想嗎?不，這個十分有趣的問題，經過科學家們幾十年的努力，終於成為現實。
神話裏的孫悟空拔下一把毫毛吹一口氣就能變成一群猴子的幻想，竟在植物的細胞培養中成為現實。在20世紀50年代就有一位科學家用從胡蘿卜根部取出的單個細胞，在培養基中培養出胡蘿卜植株，後來我國許多科學家也由一個花粉細胞培育出單倍體植株。目前世界上許許多多的例證，說明植物體上的單個細胞，可以培養成一個與原來完全一樣的植株。
單個細胞能再長成一個與原來完全一樣的完整植株，科學家將這種現象稱為細胞的全能性。
為什麼植物細胞有這種全能性呢?
一個離開母體的細胞，在適當的培養條件下，能從一個細胞分裂成兩個細胞，以後不斷地分裂成細胞團，並且發生組織分化，形成根、芽等器官，從而長成一株植物。植物體的每一個細胞都具有與母體植物相同的全套遺傳信息，這種信息好像電報密碼那樣貯存在由脫氧核糖核酸(DNA)組成的遺傳物質(基因)上。所以，細胞分化發育的各個時期，在一定的環境下就會按一定的步驟啟動著不同的基因，依次合成不同的各種專一性蛋白質，使細胞按著一定的順序和方式生長發育。什麼時候生根，什麼時候發芽，什麼時候開花，什麼時候結實，完全按照這套遺傳密碼嚴格地依次表達出來，形成一個完整的、具有一定形態和生理特性的植株，它的性狀完全和母體植物一樣。
近年來，我國已用胡蘿卜、曼陀羅、煙草、小麥、水稻、油菜、甘蔗等植物的體細胞或細胞團和花粉細胞培育成植株，在育種工作上有了一個新的發展。植物的性別可以控製嗎
多數植物的花是兩性花(同一花朵中有雌蕊和雄蕊)，如水稻、棉花、油菜、水蜜桃等；而另一些植物是單性花(雌花或雄花)，如玉米、黃瓜等。有的同株上有雌花和雄花，稱雌雄同株，如龍眼、荔枝、黃瓜和西瓜等；有些植物在同一株上隻有雄花或雌花，稱雌雄異株，如銀杏、番木瓜、大麻、石刁柏等。
植物的不同種類或品種有一定雌、雄花著生位置和數量上的比例，但是，植物性別的表現不像動物那樣穩定，如黃瓜是典型的雌、雄同株異花的植物，在溫室栽培熏煙的條件下，可以發現雌花(或雄花)過渡到兩性花的類型。
植物性別的控製，是指采用人工的方法來改變植物原來的雌雄個體或器官的比例。那麼，有什麼辦法來控製植物的性別呢?
我們用黃瓜來做個例子吧。
外界環境條件的改變，可以有效地控製植物的性別。一般來說，較短的日照、較低的溫度，有利於黃瓜雌花的形成；而較長的日照、較高的溫度有利於雄花的形成。例如，在長江中下遊地區，黃瓜一年可種兩次，春種黃瓜由於花芽分化時日照較短、溫度較低，因而雌花著生較早，數目較多；而夏季種的黃瓜由於處在日照較長、溫度較高的季節，花芽分化少，因而雌花著生較晚，數目較少。
熏煙也可以增加植物的雌花，煙中的成分主要是一氧化碳。有人用黃瓜做試驗，證明用03％一氧化碳處理黃瓜的幼苗，雄花與雌花的比由沒有處理的452∶1下降到24∶1。黃瓜一般是雄花出現得比雌花早，而用一氧化碳處理以後，雌花出現得反而比雄花更早，可見，一氧化碳對黃瓜雌花形成有一定的作用。一氧化碳對於菠菜、草莓、大麻也產生同樣的效應。
在生產中最實用的是利用一些生長調節物質(化學激素)來改變植物的性別，稱為性別的化學控製。現常用的生長調節物質是乙烯利和赤黴素。如用100~200ppm的乙烯利溶液，在黃瓜或南瓜幼苗長出2~4片葉時噴在葉麵上，就能使主蔓上10~20節內多開雌花，一般一次即可。為了增加更多的雌花，也可以噴兩次，甚至使它隻開雌花，不開雄花。反過來，如果要多開雄花，可在黃瓜長出2~4片葉時，用25~50ppm的赤黴素噴灑在葉麵上，就會多開雄花。其他的生長調節劑如萘乙酸、馬來酰肼、三磺苯甲酸、二氯乙基三甲氯化銨，一定濃度的溶液也有利於雌花的形成。
為什麼要研究植物的性別呢?這是因為許多經濟植物，不同性別的器官和個體的經濟意義不同，如增加雌株和雌花，對於生產果實的作物，可以提早結果，增加結果數，從而提高了產量。例如大麻纖維的拉力以雄株為優，石刁柏(蘆筍)雄株的產量比雌株高25％~35％，但雌株筍粗壯，品質好。研究植物的性別就可以按照人們的需要，定向地控製，獲取最大的經濟效益。為什麼有些植物能嫁接成活
有些植物能扡插成活，是從植物自然生存的狀態中得到啟示的。同樣，有些植物能嫁接成活，也是人們從植物自然生存的狀態中，通過觀察而得到啟示的。