Totipotenz bezieht sich auf eine Entwicklungsflexibilität innerhalb von Pflanzenzellen, die sie von den meisten tierischen Zellen unterscheidet, da sich viele somatische Pflanzenzellen zu ganzen Pflanzen regenerieren können. Zwei Forscher in den 1950er Jahren waren die ersten, die dies bewiesen Fähigkeit, die im Pflanzenreich zu einer faszinierenden Eigenschaft geworden ist.
Totipotenz tritt häufig auf, wenn Pflanzengewebe in Zellen aus ihrer typischen Umgebung entfernt und in einer Gewebekultur künstliche Substanzen aufgetragen werden. Eine Pflanzenzelle kann in dieser Situation damit beginnen, das Programm zu exprimieren, das zum Aufbau einer völlig neuen Pflanze notwendig ist. Nicht alle Pflanzenzellen haben diese Fähigkeit, weil einige einige oder alle Genome verloren haben, während ihre Umgebung verändert oder gestört wurde.
Wenn die Expression der Totipotenz beginnt, gehen reife Zellen zurück in den Zellzyklus und beginnen sich erneut zu teilen, was manchmal zu einer organisierten Entwicklung führt. Dieser Prozess kann jedoch zu einem Kallus-Zwischenstadium führen, das dazu führt, dass sich später nach einer separaten Initiation organisierte Strukturen entwickeln.
Damit Totipotenz stattfinden kann, müssen die Zellen die Fähigkeit haben, einen bestimmten Entwicklungspfad herunterzudrücken, und die Zellen müssen sich für diesen Pfad engagieren. Ein Element der Totipotenz, das noch untersucht wird, ist, ob sie in einzelnen Zellen auftritt oder aus der kollaborativen Interaktion eines Zellclusters resultiert.
