Khi hạt giống của thực vật có được điều kiện môi trường cần thiết như đất, nhiệt độ, độ ẩm, không khí… thích hợp sẽ ra cây mới, sau đó tiếp tục sinh trưởng phát dục, cho đến khi ra hoa kết quả và truyền giống cho đời sau. Tất cả các giai đoạn đều không thể xa rời “sự ban ân” của tự nhiên. Vậy, tách rời những vùng đất rộng lớn, vào trong những chiếc ống nghiệm thuỷ tinh có thể trồng ra được thực vật không? Thực tiễn chứng minh là có thể được.
Ngay từ những năm 50 của thế kỉ XX, các nhà khoa học thông qua những việc khống chế chất cấy vi sinh vật và điều kiện gây giống nuôi tổ chức callus của cây cà rốt thành một cây nhỏ. Cho đến nay, cùng với sự phát triển của kĩ thuật gây giống có tổ chức đã có hơn 250 cơ quan hoặc tổ chức thực vật, thậm chí tế bào thể có thể tách rời cây mẹ, sinh trưởng, sinh sôi trong chất cấy vi sinh vật vô trùng trong ống nghiệm, cuối cùng hình thành cây hoàn chỉnh. Cây được nuôi trồng trong ống nghiệm không chỉ có các loài thực vật thân cỏ như cây thuốc lá, cây lúa, mì, cà, dứa, mà còn có cả mầm cây non của những cây thân gỗ như cam, quýt, cây dương, cây cao su ba lá… Hiện nay, việc nuôi trồng cây con trong ống nghiệm trở thành một phương pháp quan trọng để con người gây được giống tốt.
Tại sao có thể nuôi trồng được thực vật trong ống nghiệm?
Hoá ra, trong chất cấy vi sinh vật của ống nghiệm có chất kích thích sinh trưởng và chất dinh dưỡng. Trong đó, tác dụng của chất kích thích sinh trưởng là chủ yếu. Chất kích thích sinh trưởng thường hay dùng là 2,4D (2,4-dichlorophenoxyacetic), tác dụng chủ yếu là thúc đẩy tế bào phân chia. Trong phạm vi nhất định, nếu nồng độ chất kích thích sinh trưởng tăng cao, tác dụng cũng sẽ mạnh hơn. Khi các cơ quan tổ chức của thực vật dưới tác dụng của chất kích thích sinh trưởng, tế bào không ngừng phân chia, kết quả là hình thành tế bào bất quy tắc gọi là “tổ chức callus”. Sau đó, tổ chức này sẽ được nuôi cấy trong chất cấy vi sinh vật có chứa chất phân chia tế bào là N6-benzye và axit indoleacetic hoặc axit naphthaleneacetic, thì có thể hình thành một cây hoàn chỉnh. Tuy nhiên, các tổ chức, cơ quan thực vật phân li, dưới tác dụng của chất kích thích sẽ có một số không nhất định phải thông qua giai đoạn tổ chức callus mà có thể hình thành cây mới, ví dụ như khi dùng bao phấn nhuỵ đực hoa thuốc lá trồng, trước tiên hình thành thể dạng phôi, rồi phát dục thành cây thuốc lá con. Sự xuất hiện không ngừng của các thực vật trong ống nghiệm chứng thực hơn tính toàn năng của tế bào thực vật trong điều kiện nhất định giống như thụ tinh trứng có khả năng tiềm ẩn phát dục thành một cây mới.
Chúng ta thấy, một chiếc lá rơi trên mặt đất ẩm ướt sinh rễ, không lâu sau sẽ xuất hiện một cây con: một chiếc lá thu hải đường con đặt trên đất bùn ẩm ướt sau mấy ngày có thể ra cây thu hải đường con, đây đều là do chúng có khả năng tái sinh thành cây, chủ yếu là nhờ vào sự điều tiết của chất kích thích trong bản thân cơ thể cây để hình thành cây non. Chính vì thực vật có đặc tính “tái sinh”, cho nên một số loài mặc dù bản thân không có cơ quan, tổ chức hoặc tế bào thực vật phân li để dành đủ chất kích thích, trong chất cấy, vi sinh vật trong ống nghiệm có chất kích thích sinh trưởng và chất dinh dưỡng thích hợp cũng có thể phân hoá thành cây hoàn chỉnh.