轉(zhuǎn)基因技術在植物品種改良方面顯現(xiàn)出了前所未有的威力。其中，組織培養(yǎng)技術發(fā)揮了重要作用。首先，幾乎所有的目的基因及其載體都是必須通過微生物感染或基因槍等手段導入單個培養(yǎng)細胞中。然后，采用適當?shù)暮Y選方法分離已成功獲得目的基因及其載體的受體細胞（轉(zhuǎn)化細胞）。誘導并使這些轉(zhuǎn)化細胞分化為個體植株，便可得到所謂的轉(zhuǎn)基因植物。通常，轉(zhuǎn)基因所使用的植物受體細胞都來自于已經(jīng)建立了比較完善的組織培養(yǎng)和分化誘導體系的植物，因此，快速繁殖這些轉(zhuǎn)基因植物、甚至推廣其工廠化生產(chǎn)并不困難。
另一方面，許多亟待改良的植物性狀并非單基因決定形狀，它們?nèi)匀恍枰ㄟ^雜交育種提供新的選擇。除了植物生長周期長的缺點之外，雜交育種中遇到的主要問題是遠源親本的生殖隔離。實際上，這一問題能夠通過組織培養(yǎng)的方法解決。例如，將胚珠從子房中取出后，放入試管內(nèi)培養(yǎng)。由于沒有柱頭等其他組織的障礙，即使是使用遠源植物的花粉授粉也無妨。如果用預先培養(yǎng)的植物體細胞原生質(zhì)體進行體細胞融合，我們還可以快速獲得大量的雜種細胞。后一手段成功的關鍵是找到誘導雜種原生質(zhì)體細胞順利進行分化和繁殖的良方。
此外，花粉細胞原生質(zhì)體培養(yǎng)和染色體加倍技術為快速純化特定植物品系提供了絕好的技術手段。純化具有特殊性狀組合的植物品系，通常需要經(jīng)過反復多代種植和篩選，這一過程漫長而艱辛。因為花粉細胞是單倍體細胞，而加倍花粉原生質(zhì)體細胞的染色體即可產(chǎn)生純合的二倍體細胞，所以，任何植物都有可能利用這種方法迅速獲得相應的純系。許多水稻的新品系開發(fā)就是通過雜種水稻花藥實現(xiàn)的。并且，該法和體系胞原生質(zhì)體培養(yǎng)類似，也可以用于大量制備雜種細胞。例如，融合不同種植物的花粉細胞。
通過上述育種技術獲得的新品種、品系和脫毒植株一樣，利用其分生組織細胞或成熟組織細胞培養(yǎng)技術，可以開展大規(guī)模快速繁殖。目前，世界各地已有許多利用上述方法獲得的花卉、蔬菜、水果等植物的新品種實現(xiàn)了工廠化的大量、快速繁殖。例如，柑桔、油菜、白菜等。