植物体细胞无性系变异在性状改良中的应用研究
植物组织培养产生的体细胞无性系变异为植物遗传改良及新品种选育提供了另外一种方法和途径。植物体细胞无性系变异育种技术，就是通过对可遗传的无性系变异进行人工选择及培育，最终获得兼具原有亲本的优良性状以及新性状的新品种的过程，是一种属于细胞水平上的生物技术育种方法。这种方法自提出至今，已被广泛应用于水稻、小麦、大麦、谷子、香蕉、甘蔗等植物的抗逆、抗病、高产、优质等重要性状的改良中，并取得成功。
1.抗逆性改良研究
干旱气候和土壤的盐碱化是自然界中对植物生产造成重大损失的两个最主要的环境因素。选育抗旱、耐盐的植物新品种是育种工作者的一项重要工作。体细胞无性系变异技术作为一种育种方法也被人们应用于植物的抗旱性及耐盐碱能力改良研究。PEG 和NaCl 等化学物质被广泛应用于实验室中模拟干旱和盐碱胁迫的研究，在体细胞无性系变异研究中则被加入培养基中进行抗旱、耐盐无性系的筛选。王瑾、沈银柱、彭剑涛、梁小红和Bnaskaran 等利用该方法分别对小麦、菠萝、早熟禾、高粱等植物进行了抗旱体细胞无性系变异的筛选研究，并获得了抗旱性或耐盐碱性增强的再生植株。
此外，体细胞无性系变异方法还被应用于植物抗除草剂、耐寒和耐热性的改良研究。李波等对苜蓿幼茎诱导的愈伤组织在-7 ℃低温下筛选获得了抗寒性增强的突变体；林定波等结合辐射诱变及羟脯氨酸离体选择，获得了能够稳定遗传、抗寒性增强的锦橙体细胞无性系变异株系；李卫国则对棉花的抗除草剂体细胞无性系变异筛选技术进行了系统研究并获得了棉花的抗草甘膦突变体；杨炜茹等则筛选出30 棵耐热性能优良的百合体细胞无性系突变体。
2.抗病性改良研究
目前，体细胞无性系变异方法在植物的抗病性改良方面的研究最多，并取得了不俗的成绩。虽然可以利用植物组织培养中自发突变进行抗病无性系的筛选，但效率总体较低；而目前国内外研究者主要通过在培养基中添加病菌或病毒所产生的毒素物质增加选择压，同时可以结合辐射和化学诱变提高抗病突变体产生的频率。高东迎等、陈璋等利用该技术获得了抗稻瘟病、叶枯病植株，并对抗病基因进行了遗传分析或基因定位；陆维忠、郭丽娟、曾寒冰、沈晓蓉、杨随庄、Arun 等先后利用该方法分别获得了抗赤霉病、抗病毒病、抗根腐病、抗条锈病、抗斑枯病等性状的小麦新品系（种）；此外，体细胞无性系变异在油菜、大蒜、辣椒、葡萄、香蕉等植物的抗病种质创制中均得到一定程度的应用。(https://www.daowen.com)
3.品质改良研究
随着经济社会的不断发展和人们消费水平的提高，品质育种已经成为一个重要的育种方向。育种的目标是在所选育的品种中所含的营养成分含量平衡或提高，以及有害成分得到降低或消除，从而满足人们对营养和加工品质的要求。目前以体细胞无性系变异为手段的品质育种中，提高品种中蛋白质与必需氨基酸的含量最受人们的关注。张怀刚、朱志清、王培等对小麦体细胞无性系中影响品质的氨基酸含量、高分子量麦谷蛋白、SDS沉淀值等变异情况及遗传特性进行了较为系统的研究，并获得了氨基酸和蛋白质含量提高的变异株系；孙宗修等研究了水稻体细胞无性系中直链淀粉和蛋白质含量变异，结果表明部分无性系二代再生植株的蛋白质含量得到提高，而且稻米蒸煮品质的变异至少能稳定地遗传到第八代；黄秋等结合辐射诱变和离体筛选获得了比优良栽培种蛋白质含量更高的坛紫菜材料；邹雪等（2015）利用该方法获得了较原亲本叶绿素含量升高23.78%，且试管苗和试管薯质量显著提高的马铃薯变异系M-13；郭鹏飞等（2013）则获得了纤维素含量较原亲本提高的梁山慈竹无性变异再生植株。一些植物中含有有毒有害物质，如高粱中的氢氰酸、棉籽中的棉酚等，但目前利用体细胞无性系变异方法进行降低和去除有害物质的突变筛选的相关研究尚少，因而这也将会是该方法的另外一个研究内容。
4.高产及其他性状的改良
长期以来，高产品种的选育一直是育种的主要目标。作物的产量属于典型的数量性状，表现为连续变异，并易受环境因素的影响。目前国内外已利用体细胞无性系变异方法育成了不少高产新品种，并得到推广应用。高明尉等利用该方法首次育成了具有高产早熟的小麦新品种“核组8 号”；陆维忠等以大面积主栽品种为亲本材料，通过体细胞无性系变异筛选得到宁894013等10多个高产、抗赤霉病的稳定品系；选育出的生抗1号和生选3号均通过品种审定，并在生产中得到了较大面积应用；刁现民等则选育出了一批高产及综合性状优良的谷子新品系，其中矮88 已通过品种审定；张志勇则选育出高产、优质、高抗蔓割病甘薯新品种龙薯3号；Jalaja 等和Tawar等结合辐射诱变和离体筛选，分别选育出高产、高糖的甘蔗新品种Co94012 和VSI434；Whitehouse 等则选育出高产草莓新品种Serenity。
此外，国内外研究者已利用体细胞无性系变异在多种植物中获得多个性状的突变体，如小麦矮秆突变体AS34，水稻半矮秆突变体SV1S 和SV14S，水稻光温敏不育系株1S 矮秆突变体SV5、SV10 和SV14，水稻温敏核不育系湘陵628S，高粱恢复系7501A，烟草抗苯丙氨酸突变体等多个在育种及基础研究上具有重要应用价值的材料。