（1）通过体细胞杂交形成新品种。通过原生质体融合在细胞水平上进行无性杂交，克服了有性杂交技术不亲和性的障碍。原生质体融合技术可以高效地将供体的目标性状基因转移给受体，解决种间杂交不亲和的缺点，为品种遗传改良、遗传工程和作物改良提供了多种可能。植物原生质体融合技术已在多种植物中获得成功的应用。为培育出在自然条件下不能得到但具有各种优良经济性状的作物新品种，开辟了一条可能的新途径。
（2）通过体细胞杂交提高植物的抗逆性。提高农作物的抗逆性是育种和品种改良的一个重要方面。栽培植物由于长期的人工驯化，其基因背景越来越窄，抗逆性及其他一些通过人的感官无法感知的性状，其基因频率越来越低。一些植物的近缘野生种中，有许多具有抗虫、抗病、抗旱、耐盐碱和抗高温等的优良性状，将栽培品种与野生种作为亲本，经过原生质体融合、选择与再生，可以获得抗逆的野生近缘种与栽培品种的体细胞杂种，从而使栽培品种获得野生种的抗逆特性。在果树栽培上，体细胞杂种作为砧木具有较大的应用潜力。利用抗病的果树野生近缘种与栽培品种的体细胞杂种，从而培育抗病的新种质及改良果树接穗品质。
（3）通过原生质体融合转移细胞质基因。原生质体融合涉及了双亲的细胞质，不仅可把细胞质基因转移到全新的核基因背景中，也可使线粒体基因和叶绿体基因重新组合，创造了细胞质变异的新资源。异质联合可能产生雄性不育系，为育种工作提供很大方便。
（4）遗传转化体系的应用。由于原生质体去除了细胞壁的保护，可避免核酸酶对异体DNA的破坏，另外原生质体较易从外界摄入病毒、细菌、细胞器、细胞核、蛋白质和核酸等，使得外源基因容易导入，因此利用原生质体导入外源基因将为植物遗传转化带来新的途径。国内外已有很多关于通过植物原生质体导入外源基因并获得转基因植株的报道，涵盖了小麦、玉米、水稻、高粱、油菜、花椰菜、大豆等多种植物（赵宏波，陈发棣，2004）。在基因工程中，将外源基因与Ti质粒构建成重组质粒，以原生质体为宿主，重组质粒更易于转化，经培养、选择与分化，最终获得转基因植物。
（5）体细胞无性系变异方面的应用。原生质体培养过程中，原生质体培养对外界的理化因素敏感，可发生高频率的自发突变和人工诱变。可处理的原生质体数量多、体积小，且产生的突变不易为正常细胞所掩盖。因此，植物体细胞的无性系变异是遗传变异的重要来源之一。
原生质体的培养与融合技术在作物的遗传改良中毋庸置疑拥有着巨大的应用前景。原生质体融合能够实现细胞核或细胞器水平上的基因组合，从而实现基因重组，这是转基因技术与传统杂交技术所无法比拟的。再加上原生质体培养技术与植物细胞全能性，结合现代生物技术，对育种工作者而言，无疑非常值得学习与探索。伴随着科学技术的进步，原生质体培养与融合向着更精密的方向发展，像微流控芯片技术，其具有微环境模拟等特性，并可以多元化应用，在蔬菜原生质体培养与融合方面同样有可观的应用前景。
在原生质体培养与融合展示巨大的应用潜力的同时，一些问题也逐渐突显出来。首先是原生质体培养能否成功的问题，植株的再生与否直接关系着以原生质体培养为基础的研究试验的成败；其次是再生植株的可育性、遗传稳定性以及生理特性等。
总而言之，原生质培养与融合在作物遗传改良、创新种质、提高抗性等方面具有独特的优势，但是也要认识到原生质培养与融合也只是一种作物育种手段，同时也是品种变异的来源之一，要想真正发挥其优势并应用于作物生产还需结合常规育种方法，进而推进作物的育种工作发展。
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