protoplasty są komórkami, których ścianka komórkowa została usunięta, zwykle przez trawienie enzymami. Enzymy celulazy trawią celulozę w ścianach komórek roślinnych, podczas gdy enzymy pektynazy rozkładają pektyny trzymające komórki razem. Po usunięciu ściany komórkowej powstały protoplast ma kulisty kształt.

trawienie zwykle przeprowadza się po inkubacji w osmoticum (roztworze o wyższym stężeniu niż zawartość komórki, co powoduje plazmolyse komórek). Dzięki temu ściany komórkowe są łatwiej strawne. Zanieczyszczenia są filtrowane i / lub odwirowywane z zawiesiny, a protoplasty są następnie odwirowywane w celu utworzenia granulatu. Podczas resuspensji protoplasty mogą być hodowane na pożywkach, które indukują podział i różnicowanie komórek. Duża liczba roślin może zostać zregenerowana z jednego eksperymentu – na przykład gram tkanki liści ziemniaka może wytworzyć ponad milion protoplastów.

protoplasty mogą być izolowane z różnych tkanek roślinnych: liści, łodyg, korzeni, kwiatów, pylników, a nawet pyłków. Izolacja i media hodowlane różnią się w zależności od gatunku i tkanki, z której wyizolowano protoplasty. Protoplasty są wykorzystywane na wiele sposobów do badań i ulepszania roślin. Można je leczyć na wiele sposobów (elektroporacja, inkubacja z bakteriami, szok cieplny, leczenie o wysokim pH), aby skłonić je do pobierania DNA. Protoplasty można następnie hodować i regenerować rośliny. W ten sposób genetycznie zmodyfikowane rośliny mogą być produkowane łatwiej niż jest to możliwe przy użyciu nienaruszonych komórek / roślin.

rośliny z odległych lub niezwiązanych gatunków nie są w stanie rozmnażać się płciowo jako ich genomy/sposoby rozmnażania itp. są niezgodne. Protoplasty niepowiązanych gatunków mogą być łączone w celu uzyskania roślin łączących pożądane cechy, takie jak odporność na choroby, dobry smak i tolerancja na zimno. Fuzja jest przeprowadzana przez zastosowanie prądu elektrycznego lub przez obróbkę chemikaliami, takimi jak glikol polietylenowy (Peg). Produkty fuzyjne mogą być wybierane na nośnikach zawierających antybiotyki lub herbicydy. Można je następnie nakłonić do utworzenia pędów i korzeni, a rośliny hybrydowe można przetestować pod kątem pożądanych cech.