早在20世纪50年代，科学家通过控制培养基及培养条件，在试管里培养胡萝卜的愈伤组织长成了小植株。到目前为止，随着组织培养技术的发展，已有250多种植物的器官或组织，甚至体细胞可以离开母体，在试管内的无菌培养基上生长、繁殖，最后形成完整的植株。
这些在试管里培育出的小植株不仅有草本植物的烟草、水稻、小麦、茄子、菠萝等，也有木本的小树苗如柑橘、杨树、三叶橡胶、桉树。现在，培育试管小植株已成为人们获得良种的重要手段。
为什么试管里能培育植物呢？
原来，在试管的培养基中有植物生长激素和营养物质。其中，生长激素的作用是主要的。通常用得较多的生长激素是“二四滴”(2，4二氯苯氧乙酸)，主要作用是促使细胞分裂。在一定范围内，如果生长激素浓度增高，作用也就增强。当植物器官、组织在生长激素作用下，细胞分裂不断进行，结果就形成一种不规则的细胞团块，叫做“愈伤组织”。然后，愈伤组织在含有细胞分裂素(N6-苄基腺嘌呤)和吲哚乙酸或萘乙酸等的培养基中培养，就能诱导出完整的植株。然而，离体的植物器官或组织，在激素作用下，有些不一定需要通过愈伤组织阶段就可以长出植株来，如用烟草花药培养时，则先形成胚状体，再发育成烟草小植株。试管植株的不断出现，进一步证实了植物细胞的全能性，即植物的细胞在一定条件下，好像受精卵一样，有着潜在发育成植株的能力。
我们看到，一片落地生根叶片落在湿润的泥土上，不久，叶片上就能长出一棵棵小植株；一片秋海棠的叶子放在湿润的泥沙上，几天后，叶子上也能长出小的秋海棠植株。这些都由于它们具有再生成植株的能力，主要是依赖内部自身激素的调节来形成幼小植株的。正是由于植物具有“再生”的特性，所以，一些尽管自身没有贮备足够激素的离体植物器官、组织或细胞，在含有适当生长激素和营养物质的试管培养基中，也可以分化出完整的植株来。
为什么单个细胞能长成一株植物
一个小小的细胞，只有在显微镜下才能看清楚它的形状。你可曾想过，植物体的任何一个细胞，在离体的人工培养下能生长成一个完整的植物吗？长出的是不是和原来植物一样呢？
一个叶片里的许多细胞是不是能长出许许多多植株呢？这是幻想吗？不，这个十分有趣的问题，经过科学家们几十年的努力，终于成为现实。
神话里的孙悟空拔下一把毫毛吹一口气就能变成一群猴子的幻想，竟在植物的细胞培养中成为现实。在20世纪50年代就有一位科学家用从胡萝卜根部取出的单个细胞，在培养基中培养出胡萝卜植株，后来我国许多科学家也由一个花粉细胞培育出单倍体植株。目前世界上许许多多的例证，说明植物体上的单个细胞，可以培养成一个与原来完全一样的植株。
单个细胞能再长成一个与原来完全一样的完整植株，科学家将这种现象称为细胞的全能性。
为什么植物细胞有这种全能性呢？
一个离开母体的细胞，在适当的培养条件下，能从一个细胞分裂成两个细胞，以后不断地分裂成细胞团，并且发生组织分化，形成根、芽等器官，从而长成一株植物。植物体的每一个细胞都具有与母体植物相同的全套遗传信息，这种信息好像电报密码那样贮存在由脱氧核糖核酸(DNA)组成的遗传物质(基因)上。所以，细胞分化发育的各个时期，在一定的环境下就会按一定的步骤启动着不同的基因，依次合成不同的各种专一性蛋白质，使细胞按着一定的顺序和方式生长发育。什么时候生根，什么时候发芽，什么时候开花，什么时候结实，完全按照这套遗传密码严格地依次表达出来，形成一个完整的、具有一定形态和生理特性的植株，它的性状完全和母体植物一样。
近年来，我国已用胡萝卜、曼陀罗、烟草、小麦、水稻、油菜、甘蔗等植物的体细胞或细胞团和花粉细胞培育成植株，在育种工作上有了一个新的发展。
植物的性别可以控制吗
多数植物的花是两性花(同一花朵中有雌蕊和雄蕊)，如水稻、棉花、油菜、水蜜桃等；而另一些植物是单性花(雌花或雄花)，如玉米、黄瓜等。有的同株上有雌花和雄花，称雌雄同株，如龙眼、荔枝、黄瓜和西瓜等；有些植物在同一株上只有雄花或雌花，称雌雄异株，如银杏、番木瓜、大麻、石刁柏等。
植物的不同种类或品种有一定雌、雄花着生位置和数量上的比例，但是，植物性别的表现不像动物那样稳定，如黄瓜是典型的雌、雄同株异花的植物，在温室栽培熏烟的条件下，可以发现雌花(或雄花)过渡到两性花的类型。
植物性别的控制，是指采用人工的方法来改变植物原来的雌雄个体或器官的比例。那么，有什么办法来控制植物的性别呢？
我们用黄瓜来做个例子吧。
外界环境条件的改变，可以有效地控制植物的性别。一般来说，较短的日照、较低的温度，有利于黄瓜雌花的形成；而较长的日照、较高的温度有利于雄花的形成。例如，在长江中下游地区，黄瓜一年可种两次，春种黄瓜由于花芽分化时日照较短、温度较低，因而雌花着生较早，数目较多；而夏季种的黄瓜由于处在日照较长、温度较高的季节，花芽分化少，因而雌花着生较晚，数目较少。
熏烟也可以增加植物的雌花，烟中的成分主要是一氧化碳。有人用黄瓜做试验，证明用0.3％一氧化碳处理黄瓜的幼苗，雄花与雌花的比由没有处理的45.2∶1下降到2.4∶1。黄瓜一般是雄花出现得比雌花早，而用一氧化碳处理以后，雌花出现得反而比雄花更早，可见，一氧化碳对黄瓜雌花形成有一定的作用。一氧化碳对于菠菜、草莓、大麻也产生同样的效应。
在生产中最实用的是利用一些生长调节物质(化学激素)来改变植物的性别，称为性别的化学控制。现常用的生长调节物质是乙烯利和赤霉素。如用100~200ppm的乙烯利溶液，在黄瓜或南瓜幼苗长出2~4片叶时喷在叶面上，就能使主蔓上10~20节内多开雌花，一般一次即可。为了增加更多的雌花，也可以喷两次，甚至使它只开雌花，不开雄花。反过来，如果要多开雄花，可在黄瓜长出2~4片叶时，用25~50ppm的赤霉素喷洒在叶面上，就会多开雄花。其他的生长调节剂如萘乙酸、马来酰肼、三磺苯甲酸、二氯乙基三甲氯化铵，一定浓度的溶液也有利于雌花的形成。
为什么要研究植物的性别呢？这是因为许多经济植物，不同性别的器官和个体的经济意义不同，如增加雌株和雌花，对于生产果实的作物，可以提早结果，增加结果数，从而提高了产量。例如大麻纤维的拉力以雄株为优，石刁柏(芦笋)雄株的产量比雌株高25％~35％，但雌株笋粗壮，品质好。研究植物的性别就可以按照人们的需要，定向地控制，获取最大的经济效益。
为什么有些植物能嫁接成活
有些植物能扦插成活，是从植物自然生存的状态中得到启示的。同样，有些植物能嫁接成活，也是人们从植物自然生存的状态中，通过观察而得到启示的。
在茂密的森林里，树木花草天天被风吹拂着，枝条随风摇曳，在生长比较稠密的情况下，枝条经常相互碰撞、摩擦，有时会发现有两株靠得很近的树木或花草的枝条，竟然合二为一了，并且它们能继续生长下去。
人们通过仔细观察，发现合二为一的两株植物，不仅仅表皮连在一起，而且两根枝条的形成层也连在一起。因为形成层组织里有分裂能力很强的细胞，这些细胞在风和日丽的适当环境条件下，能迅速分裂繁殖，细胞间就能相互连接融合起来，并继续分化成输导组织。当两棵植株的输导组织相互连接时，它们就合二为一了。这时候即使把两株植物中的一株在连接处下方剪断，那么，已接上去的这一段能继续依靠另一株从根吸收来的养料生长发育，同时也能把叶子光合作用制造的养料输送给另一株的茎和根，成为相互依存的状态。
除了天然的靠接法外，随着人们的实践，又发展了多种嫁接方法，如切接法、劈接法、舌接法、皮接法、芽接法、根接法等等。
嫁接能不能成活，关键在于砧木和接穗间有没有亲和力。一般血缘关系愈近，亲和力愈强，愈易成活。如同种间、同品种间进行嫁接，较易成活。另外，还需注意嫁接时的季节，如落叶树要进行枝接，在春季枝条发芽前最适当。常绿树在发芽后的生长旺盛期最适当。因为这时候细胞分裂频繁，只要接穗和砧木两者的形成层相互对准，接口光滑，接触紧密，接口处包扎好，防止雨水侵入，加强养护，嫁接成活率就较高。
嫁接有许多优点，例如，在果树生产上为了保持优良品种，提早结果，提高抗病虫害能力，提高耐湿抗涝、抗寒等能力，大多采用嫁接繁殖。现在，嫁接法已成为繁殖果树最普遍的一种方法了。其他如蔬菜、花卉及观赏的花木，都可利用嫁接法来提高产量、保持优良品质和抵抗不良环境。
为什么说花是叶子变来的
这一问题十分有趣。18世纪德国诗人歌德曾提出“花由叶子变态而来”的说法，得到了不少人的支持。至今，人们对这种说法虽有不同意见，但这种说法仍历久不衰。我们知道，有花植物中的两性花是由花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群组成的。比较进化的花朵，上述各个部分与一般绿叶形态相差较大，难以想到花与叶有什么相关之处，尤其颜色美丽的花朵与绿叶之间更是如此。但是，如果解剖一朵较原始的花，仔细观察其形态，就会发现花的各部分与叶子似乎有一定的联系。
玉兰，属于木兰科木兰属的一个种。木兰科在有花植物中是较为原始的科。玉兰的花为两性花，比较大，外面有9片花被，三轮排列，每片都呈白色，大小形状差不多。雄蕊群由多数分离雄蕊组成，花药长，花丝短；雌蕊群由多心皮(分离的)组成，每个雌蕊像一个小型瓶子，看不出有花柱，柱头略偏一侧，不是圆头状。人们认为，玉兰花心中的花托好似一条小木棒，外面9片花被就像叶形一样，也有脉，但还没有分化成花萼与花冠；雄蕊群和雌蕊群分离排列成为螺旋状。玉兰花的构造，与树木上的一个带叶的短枝极为相似：花的各部分像短枝上叶的变态形状，花托好像短枝。加上玉兰花是原始植物，因此，人们联想玉兰花是由叶变态而来的。
后来，植物学家又从许多有原始特征的植物中去找证据。他们发现分布于南太平洋斐济的德坚勒木更为有趣，它的雄蕊和雌蕊表现得更像叶形，雄蕊是扁平的，像叶子，上面有脉，花药生在扁平体中间，看不清有花丝、花药那种明显的分化。于是推想，德坚勒木的雄蕊接近叶形。而德坚勒木的心皮也像一片叶子，雌蕊看不出有什么花柱，子房像个小瓶，特别是柱头，不像一般植物那样生在子房顶端呈圆头形的，而是在侧面延伸成一条形柱头。也就是说，柱头在心皮两边接合处从上向下延伸，极像一片叶子对折过来，在接合处形成长柱头，以接受花粉。有时对折的地方结合并不紧密，就像一片叶子对折过来靠拢一样。因为这种柱头不是头状，而是面积极大的一个面，所以叫柱头面。这些特征说明，德坚勒木的雄蕊和雌蕊极为原始，花与叶的联系似乎更明确了。
德坚勒木属于木兰科植物。在木兰科里，还有许多植物的雄蕊也有花丝较宽、花药较长、药隔伸出花药的现象，这都说明花是由叶子变态而来的。
当然，从现代植物学角度看，上述认识还只是一种假说。如果能找到原始的有花植物的花的完整化石，那么对解决这个问题就大有帮助了。
为什么没有纯白色的花
我们知道，花的五颜六色是由于花瓣内含有色素的缘故。花的色素有许多种，主要由类胡萝卜素、类黄酮和花青素组成。类胡萝卜素是含有红色、橙色及黄色色素的类群；类黄酮可现出淡黄至深黄的各种颜色；花青素则可呈现橙色、粉红色、红色、紫色和蓝色等。
白色花的花瓣中有没有白色的色素呢？科学家通过试验并未从白色花瓣中找到白色素。
从白色花瓣中提取出来的是一种淡黄色的或近乎无色的类黄酮物质。将这种物质溶于水，也没有得到白色的液体，而是一种无色透明液体，因此，我们看到的白色花不是类黄酮物质造成的。那么造成白色花的原因何在？
摘一朵花，把花瓣横切，从切面上可看见花瓣的上表层有一层排列比较紧密的细胞，好像叶片表层的栅栏组织一样，花瓣含的色素就在这层细胞里。这层细胞叫色素层。色素层下面的细胞排列比较疏松，而且细胞之间有小空隙。光线射到花瓣表面，穿过色素层，进入下面疏松的细胞层反射出来时，又通过了色素层，然后进入我们的眼帘，这样，人们就能看到花的各种颜色了。但是在白色花瓣的色素层细胞中，只有淡黄色或近乎无颜色的色素，它反射出来的淡黄色，对我们眼睛来说几乎分辨不出来，只感到是白色。有趣的是，在花瓣的下层疏松细胞间隙中，有许多由空气组成的微小气泡，这些气泡是无色透明的，阳光射到它们“身上”再反射出来时，我们就感到是白色的了。因此，从本质上来说，纯白色的花是没有的。
含羞草为什么一经触动就把叶子合拢
许多人认为，植物是直立不动，没有知觉的。
但是，当你用手轻轻地碰一下含羞草的叶子，它就像害了羞一样，把叶子合拢来，垂下去。