物種之基因保存不易，尤以林木為最，林木為不可移動之生命體，對於外界之干擾無法迴避，長期暴露於寒害、熱害、森林火災、風害、病蟲害及人類危害等環境中，其生活之風險不可謂不大，何況台灣土地面積狹小，物種又極豐富，故每一物種所能分配之生育環境相對減少，因此物種基因庫之建立有其必要性。以人為之方式，如建立自然保護區、國家公園等，雖亦是保存物種基因庫之辦法，然而所需花費之人力及物力極鉅；而超低溫保存為僅需要少量人力及小面積試驗空間即可達到物種基因保存之技術，以現今之技術而言，細胞於液態氮保存10年後，其胞內之形質並無嚴重改變，回溫後仍具活力，故此技術已日漸成熟。木本植物超低溫保存以其保存之材料分為：頂芽、懸浮細胞或callus 及 體胚或胚性細胞團。
 
 
 

Shoot Apex

溫帶樹種之頂芽超低溫保存成功率較高，如桑科、薔薇科及白樺等，以白樺為例，使用的頂芽以2年生之幼苗最佳，頂芽投入液態氮前先經過預冷處理，即於 5℃ 環境下，以 WPM 添加 100μM ABA 為培養基，培養 28 天後將頂芽切取適當長度（約 0.3 - 0.4 ㎝）為材料，切取之頂芽培養於添加 100μM ABA及5 ％ DMSO（v/v）之 WPM 培養基，於 5℃ 環境下培養 72 小時，此為前培養；經前培養之後之頂芽侵入裝有細胞保護液（Cryoprotectant）PGD【10 % Polyethylene Glycol（w/v）+ 10 % Glucose（w/v）+ 10 % DMSO（v/v）】之細胞管（Cryo-tube）中，於 0 ℃ 作用 30 分鐘後，投入液態氮內保存，保存 8 天候取出，於 37 ℃ 水浴槽回溫，5 分鐘後以WPM培養液取代先前之細胞保護液，再於水浴下作用30 分鐘，將頂芽取出接種於是當培養基後，其回復率可達 58 % 。

  

Suspension Cell or Callus

植物細胞超低溫保存成功的報告最在 1973 年提出，截至現今已有非常多相關研究報告，一般來講，Callus 之保存較懸浮細胞困難，因為 Callus 之細胞體積較大、生長速率慢及細胞間異質性較高所致。懸浮細胞超低溫保存有一重要的關鍵因素，即細胞培養之週期，許多試驗指出在指數期之懸浮細胞期對冰凍之忍受力高於遲滯期與停滯期，因指數期之細胞其液胞較小，含水率亦較低。以往對未分化之細胞超低溫保存法通常使用兩步驟冷凍法（Two-step Freeaing），此法需要使用程序降溫儀（Programmable Freezer），所需花費甚鉅。

利用包埋-脫水法（Encapsulation-Dehydration）可成功保存懸浮細胞，其法為將細胞包埋於藻膠粒中於培養基上培養數天，培養時不斷增加培養基之蔗糖濃度，之後於無菌操作台以過濾過之氣流，進行空氣乾燥，再投入液態氮中。此法對於幼嫩之組織及細胞尤為適用。
 

Somatic Embryo or Embryonic Cell Cluster

針葉樹之胚組織或細胞超低溫保存通常以緩慢降溫方式處理，此法可以獲得高成功率，緩慢降溫技術即先以細胞保護液或滲透壓液處理組織後，再以每分鍾 0.2 ~ 10 ℃ 緩慢降溫至 -30 ~ -40 ℃，使更進一步脫水，最後再直接投入液態氮中保存，然而緩慢降溫技術的程序較繁雜，而且需要使用程序降溫儀，花費甚鉅。

參考之方法：Touchell et al.（2002）Cryopreservation of Embryogenic Cultures of Picea mariana（black spruce）using Vitrification. Plant Cell Rep. 21：118-124.

將黑雲杉之胚性細胞團先前培養於含 0.8 M Sorbitol 或 1.6 M glycerol 培養基 48 小時後，將細胞團侵入植物玻璃質化液（Plant Vitrification Solution）PVS2【30 % Glycerol（w/v）+ 15 % Ethylene Glycol（w/v）+ 15% DMSO（w/v）+ 0.4 M Sucrose】，於 0 ℃ 下作用 30 分鐘後，直接投入液態氮中保存，其結果之成活率可媲美於緩慢降溫方式，故玻璃質化前之前處理或前培養實為一關鍵點，處理適當的話或可取代緩慢降溫技術。