轉基因技術在植物品種改良方面顯現出了前所未有的威力。其中，組織培養技術發揮了重要作用。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細胞中。然后，采用適當的篩選方法分離已成功獲得目的基因及其載體的受體細胞（轉化細胞）。誘導并使這些轉化細胞分化為個體植株，便可得到所謂的轉基因植物。通常，轉基因所使用的植物受體細胞都來自于已經建立了比較完善的組織培養和分化誘導體系的植物，因此，快速繁殖這些轉基因植物、甚至推廣其工廠化生產并不困難。
　　另一方面，許多亟待改良的植物性狀并非單基因決定形狀，它們仍然需要通過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的方法解決。例如，將胚珠從子房中取出后，放入試管內培養。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。如果用預先培養的植物體細胞原生質體進行體細胞融合，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體細胞順利進行分化和繁殖的良方。
　　此外，花粉細胞原生質體培養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，而加倍花粉原生質體細胞的染色體即可產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就是通過雜種水稻花藥實現的。并且，該法和體系胞原生質體培養類似，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技術，可以開展大規模快速繁殖。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了工廠化的大量、快速繁殖。例如，柑桔、油菜、白菜等。