高等植物的单个细胞，在离体培养条件下，只要提供合适的生长条件，就可以进行细胞分裂形成细胞团，再分化形成根、芽等器官，或经过胚状体途径，最后形成一株完整的植物。由于植物细胞培养中细胞之间的遗传、生理化上有种种变异，而且由此形成的一些植株，也表现出各种性状上的差异。因此，对单细胞培养和单细胞无性繁殖系的研究，无论在理论上或实践上均有重大的意义。单细胞培养技术有平板培养、微室培养和看护培养三种，下面将三种单细胞培养技术作简单介绍。
①平板培养 是单细胞培养的一种，将单细胞悬浮液，接种到含有一薄层固体培养基的培养皿内进行培养的方法。因为细胞团内细胞分裂早，并且比单细胞的分裂更快，所以悬浮液应尽量分散成单细胞。具体做法是：将悬浮培养的细胞，通过一定孔径的不锈钢网筛（容许单细胞或不大于5个细胞的小细胞团通过）进行过滤，弃取大的细胞团或组织块，收集滤液，获得单细胞悬浮液，进行记数。然后根据细胞的实际浓度，或是加入液体培养基进行稀释，或是通过低速离心使细胞沉降后，倒掉部分液体培养基，以使悬浮培养液达到最终所要求的植板细胞密度的2倍。把此悬浮液以1:1的比例与已灭过菌，并加热熔化后冷却到35℃左右的养基（此时培养基仍为液体状态，也不会杀死细胞）混合，迅速注入并使之铺展在培养皿中，并轻轻晃动，使培养基成很薄一层（厚约1mm）。此时，细胞均匀分布并固定在培养基中。然后用封口膜把培养皿封严。置培养皿于倒置显微镜下观察，对其中的各个单细胞，在培养皿外的相应位置上用细记号笔做上标记，以保证以后能分离出纯单细胞无性系。最后将培养皿置于25℃下在黑暗或弱光处培养。根据一般经验，若在培养期间频繁地在光下对培养物进行显微镜检，对细胞团的生长将会产生有害作用，因此，镜检的次数越少越好。当分裂形成细胞群落达到0.5cm左右时，转到新鲜培养基上继续培养。如将平板培养于CO2浓度增高的空气中进行，常能促进细胞的生长。这样就可以得到单细胞无性系。平板培养可为遗传学和生理学的研究筛选大量细胞，在阐明高等植物的生化与遗传方面也是重要的手段。
用平板培养单细胞时，常以植板率来表示能长出细胞团的细胞数占接种细胞总数的百分率，即每个平板上接种的细胞数可根据铺板时加入细胞培养液的体积，及每毫升培养液中的细胞数来计算，二者的乘积即为每个平板上的细胞数。每个平板上形成的细胞团的数需要直接计数。
每个平板上种的细胞数=细胞培养液的浓度×接种所用细胞液的体积
高等植物平板培养时，要想获得高的植板效率，通常平板中细胞的浓度必须要达到103~105个/mL。采用条件培养基（已进行了一段时间悬浮细胞培养的培养基）或添加了椰乳、酵母浸提物或其他有机成分的培养基，诱导细胞分裂和集落形成所需的植板密度可以降帧Ｈ欢，一般所需要的临界植板细胞密度仍很高，但这对单细胞的分离很不利，因此，最好是用密度较低的细胞群体，得到高的植板率，在集落彼此接触之前就能达到可进行更新培养的大小。
②微室培养 是一种将悬浮单细胞接种在一个由凹玻片或玻璃环与盖玻片组成的微室内琼脂培养基上培养的方法。具体方法：在一块小的盖玻片上放一滴琼脂培养基，再在琼脂培养基中央放一块小的亲本愈伤组织作为看护；另外又将琼脂滴在凹玻片上，上面接种单细胞材料，然后将盖玻片翻转来，盖在凹玻片上；最后用石蜡-凡士林混合物密封，进行培养。也可以进行细胞悬滴培养。其优点是细胞可以培养于少量培养基中，便于培养过程中连续地进行显微观察和摄影记录。
③看护培养 看护培养是细胞培养的一种，是用一块愈伤组织来看护单细胞进行培养，诱导单细胞生长和增殖。具体方法如下：将一块活跃生长的新鲜愈伤组织培养在一定量的固体培养基上，然后在愈伤组织上放上一张灭过菌的滤纸，放置过夜，使滤纸充分吸收愈伤组织块渗上来的培养成分；次日从细胞悬浮培养物或分散易碎的愈伤组织上用针或玻璃毛细管分离单细胞，接种到滤纸上，进行培养。滤纸下边的愈伤组织叫做看护愈伤组织，由它提供单细胞生长啃枰的各种物质。单细胞进行分裂产生一小团细胞，当这一小团细胞长到0.6~1.0cm时，转接在继代培养基上，便可得到由单细胞衍生出来的无性系。这一方法的优点是简便，能供给单细胞生长所需的良好环境，培养时间比微室培养要长。缺点是不能在显微境下观察细胞的增殖过程。所以，要预先作好显微镜检查，以保证培养的是单细胞。
单细胞培养受许多因素的影响，并对营养的要求很高。例如，应用纸上运输营养的看护培养技术诱导单细胞进行分裂时，来自愈伤组织和培养基的营养成分，是通过纸层扩散的。从实验结果可以看到，在接近愈伤组织团的一些区域先开始细胞分裂。用平板培养技术中，植板的细胞密度要求有一个临界值，如果低于此密度，植板的单细胞和小细胞团将不进行分裂和发育成细胞群落。这和悬浮细胞培养有点类似，在悬浮培养时，接种的起始细胞的密度，不能低于某一值。同时，高密度的悬浮细胞和一些组织块对于单个胞的增殖生长，有着看护效应。对这一现象，一般认为，培养的细胞的质膜是通透性的，并可使代谢物扩散到周围介质中。在含有一定必要成分的培养基上，每一个细胞都能够合成它自己生长和分裂所必须的代谢产物。但是由于培养过程中，这些合成的代谢产物，不断向细胞外渗漏，使细内存留的代谢产物浓度有时会低于细胞增殖所需的临界限度，于是出现培养的细胞不能分裂和生长的现象。事实表明，如果培养基中接种的起始细胞密度高一些，培养基中的成分就可简单些，相反，则可复杂些。有证据推断，细胞合成的代谢物中有细胞分裂素、赤霉素、乙烯、氨基酸和二化碳等。例如，有些植物细胞培养，在低密度植板时需要细胞分裂素、赤霉素和某些氨基酸才能生长，而高密度的细胞悬浮培养物和和愈伤组织则不需要。因此，在细胞培养中，细胞之间有着相互有利的反应。
