Регенерация — способность восстанавливать целостность организма — очень важное свойство растений и животных. Она не только способствует залечиванию поврежденных мест, но составляет также основу вегетативного размножения растений.
Активность регенерации тесно связана со степенью морфолого-анатомической дифференциации растения и его органов: чем она выше, тем регенерационная способность слабее, сильно специализированные органы в естественных условиях ее вообще утрачивают.
Регенерация может иметь только защитный, восстановительный характер и может привести к образованию зачатков новых органов. И та, и другая связаны с возможностью живых клеток дедифференцироваться, то есть при соответствующих условиях возвращаться в эмбриональное состояние. При этом в клетках увеличивается количество цитоплазмы, размеры ядер, интенсифицируется обмен веществ, утончаются оболочки. Клетки принимают характер меристематических и восстанавливают способность к делению.
Защитная регенерация происходит при поранениях. Чаще всего в этих случаях из окружающих рану живых клеток вычленяются клетки раневой меристемы, которая по существу представляет собой феллоген, образующий раневую пробку, покрывающую поврежденную поверхность. У некоторых растений регенерируют ткани, расположенные под раной. Так, у капусты кольраби при срезании с клубня перидермы под местом среза живые клетки дифференцируются в эпидерму с устьицами.
Второй тип регенерации называют репродуктивным, так как он приводит к образованию зачатков органов. В этих случаях близ раневых зон происходит меристематизация тканей и возникает каллус в виде нароста из тонкостенных паренхимных клеток. В каллусе закладываются меристемы будущих конусов нарастания почек и/или корней. Формирование этих структур восстанавливает нарушенное равновесие в организме. В некоторых случаях каллус не образуется, а зачатки органов возникают непосредственно в живых тканях, находящихся близ раневой поверхности. Наибольшая регенерационная способность характерна для камбия, лубо-древесинных лучей, флоэмы.
Виды растений обладают разной способностью к регенерации, которая зависит также от возраста всего растения или его органа и условий, в которых этот процесс осуществляется.
Способность к регенерации свойственна не только всему растению или его органам, но и тканям и отдельным клеткам, даже если они изолированы от всего организма. Возможность практически каждой живой клетки растения при культивировании ее in vitro в определенных условиях образовывать каллус с зачатками вегетативных органов объясняется генетической однородностью клеток — их тотипотентностью, так как по существу все клетки живого организма представляют собой производные одной клетки — зиготы.