植物细胞工程就是以植物细胞作为研究材料，利用植物细胞的全能性（在植物体的细胞中，含有该植物所有的遗传信息。在合适的条件下，一个细胞可以独立发育成完整的植物体的能力），将一个植物细胞发育成完整的植株。植物细胞工程主要包括植物组织培养技术、细胞融合技术、体细胞培养技术，以下内容介绍了这些技术在农作物育种以及培育新品种的应用，同时提到近几年研究植物生物反应器的热潮，力求找到具有经济价值同时更环保的蛋白、酶以及化合物。

1、细胞工程技术在植物育种上的应用

植物组织培养是指将植物组织、器官在适当培养条件下诱导长成完整植株的技术。植物组织培养再生植物的理论基础是植物细胞有全能性，细胞全能性的高低与细胞分化程度有关，一般来说，分化程度越高，细胞的全能性越低；植物细胞的全能性高于动物细胞。目前，植物组织培养技术再生植株主要通过胚胎培养，这种途径具有取材方便、操作简单、产量大、缩短育种周期等优势。如利用花粉（植物的雄性生殖细胞）进行单倍体育种，对花粉进行培养改变了花粉原有的发育成植株的途径，利用花粉进行人工离体无菌培养过程培育出幼苗（先诱导花粉形成愈伤组织，再经过再分化，发育成单倍体幼苗）。

2、细胞工程技术在培育新品种上的应用

2.1、细胞融合技术在培育新品种上的应用

细胞融合是指人为地将两个以上的细胞合并形成一个细胞的技术。植物细胞融合具体的过程是先将两种具有不同优良性状的植物细胞的细胞壁去除，形成两种原生质体细胞，再利用生物法、化学法、电融合等方法将这两种原生质体细胞融合，形成具有两种细胞的染色体的杂种细胞，使优良性状能在同一个细胞中表达且能够稳定地遗传给下一代。因为植物细胞具有全能性，杂种细胞可在诱导培养基上重新生出细胞壁，在此基础上进行再分化，形成新品种植株，这样，此植株拥有两种细胞的优良性状。细胞融合技术的优点是消除了种间杂交的障碍，提高了物种的变异率，培育新物种的概率也提高，大大缩短了育种周期。

2.2、体细胞培养技术在培育新品种上应用

植物体细胞培养是在离体条件下，将分离的植物细胞通过继代培养增殖获得大量细胞群的一种技术。利用植物体细胞进行培养的具体过程是先将植物组织进行酶解，释放出细胞，然后将细胞诱导成愈伤组织，继代培养使愈伤组织大量增殖，再诱导愈伤组织形成胚状体，进一步形成新的植株。在愈伤组织生长成新植株过程中，体细胞的基因易发生突变，染色体也会发生重新组合的现象，这就使得再生植株的性状发生改变，同时将其中优良的性状会遗传给下一代。所以，在植物体细胞培养过程中会发生较高突变率的遗传变异，然后在其中筛选出有优良性状的突变体，将其培育成植株，即可选育出新品种。

3、植物生物反应器

    植物生物反应器是指通过基因工程途径，以常见的农作物作为“化学工厂”，通过大规模种植生产具有高经济附加值的医用蛋白、工农业用酶、生物可降解塑料、脂类及其它一些次生代谢产物等生物制剂的方法。植物生物反应器具有许多的优点：首先，植物种植成本较低，能抵抗其他药品生产过程中的常见污染形式，同时具有可持续发展性和环境友好性；可以将疫苗储存在植物中子或其他植物细胞中，那么疫苗就很容易脱水储存-不需要超冷冰箱或无菌载体；而且，植物本身可以变成可使用的药物，想象一下，糖尿病人可以只吃西红柿就可以治病，而不是注射胰岛素，这将大大提高病人的生活质量。因此，植物生物反应器的研发，对于在全球范围内抢占生物经济制高点有着重要的意义，许多国家都已把植物生物反应器的研发列入了国家重点生物技术研究的战略性计划。