Ở các loài thực vật bậc cao, việc không thể phát sinh phôi hợp tửở một số loài
được cho là có liên quan đến sự sinh sản tiếp hợp vô tính - sinh sản vô phối (apomixis) (gồm hơn 400 loài cây thuộc ít nhất 40 họ khác nhau; Bicknell và Koltunow, 2004). Trong quá trình sinh sản vô phối, sự hình thành hạt vô tính bắt đầu từ những mô mẹ
của noãn, không trải qua quá trình giảm phân và thụ tinh, dẫn đến sự phát triển của phôi (Bicknell và Koltunow, 2004).
Hiện tượng sinh sản vô phối đã bộc lộ hai khía cạnh quan trọng của quá trình phát sinh phôi ở thực vật:
(1) những nhân tố kích hoạt sự thụ tinh có thểđược thay thế bằng các cơ chế nội sinh. (2) ở một số loài thực vật bậc cao, ngoài tế bào trứng được thụ tinh thì các loại tế bào khác cũng có thể duy trì và giữ lại khả năng phát triển phôi.
Mặc dù quá trình sinh sản vô phối chỉ hạn chếđối với các tế bào phát sinh đỉnh hoặc noãn, nhưng cũng có một số lượng lớn tế bào soma thực vật có thể trải qua quá trình phát triển phôi dưới những điều kiện thích hợp. Tất cả các tế bào soma ở thực vật đều có chứa toàn bộ thông tin di truyền cần thiết cho việc hình thành nên một cơ thể thực vật hoàn thiện với đầy đủ các chức năng cần thiết. Trong suốt quá trình phát triển, sự
biểu hiện gen ở thực vật được kiểm soát chặt chẽ theo không gian và thời gian để cho phép sự biệt hóa của rất nhiều cơ quan trong cơ thể.
Sự cảm ứng hình thành phôi vô tính phải làm kết thúc sự biểu hiện của một gen trong mô thực vật tại thời điểm đó, và thay thế nó bằng chương trình biểu hiện của gen sinh
phôi. Giả thuyết này được đưa ra lần đầu tiên do Evans và cộng sự (1981), Sharp và cộng sự (1982). Đây cũng là những người đầu tiên đưa ra một số các thuật ngữ như: - IEDC (Induced embryogenic determined cell): nhằm mô tả những tế bào có khả năng sinh phôi xuất phát ban đầu là những tế bào không sinh phôi.
- PEDC (Pre-embryogenic determined cell): chỉ những tế bào của phôi hợp tửđã có sẵn chương trình biểu hiện của các gen sinh phôi.
Cả IEDC và PEDC đều có chức năng tương tự nhau là nhằm mục đích tái sinh.
EDC – embryogenic determined cell, hay EC – embryogenic cell: dùng để gọi chung hai dạng trên.
Thuật ngữ EC được sử dụng nhiều hơn bởi vì sự hình thành phôi vô tính không phải là một hiện tượng chắc chắn sẽ xảy ra của các EC, do đó thuật ngữ EC cho thấy là các tế
bào sinh phôi này có tính mềm dẻo trong một số trường hợp (Carman, 1990).
Các thí nghiệm nhằm hình thành phôi vô tính đều phụ thuộc vào việc mô cấy chứa các PEDC hoặc là EC. Nếu mô cấy có các PEDC thì chỉ cần một sự kích thích phân chia tế
bào là đủ để hình thành phôi, và quá trình này được gọi là sự hình thành phôi vô tính trực tiếp bởi vì phôi xuất hiện trực tiếp từ mô cấy . Ngược lại, nếu các mô cấy là những tế bào đã biệt hóa không còn khả năng sinh phôi thì chúng cần phải trải qua nhiều lần phân chia tế bào liên tiếp dưới sự cảm ứng của auxin trong suốt quá trình để được tái lập trình đi vào con đường sinh phôi (Bùi Trang Việt, 2002). Các tế bào được sinh ra do nhiều lần phân chia nguyên nhiễm được gọi là mô sẹo, và quá trình này được gọi là sự hình thành phôi vô tính gián tiếp vì phải thông qua giai đoạn tạo mô sẹo (Merkle và cộng sự, 1995). Sự chuyển vị từ các tế bào mô sẹo sang trạng thái sinh phôi đi kèm với những thay đổi trong sự sắp xếp của các vi ống từ định hướng ngẫu nhiên để sắp xếp thành những hàng song song với nhau (Wochok, 1973). [6][15]