Phòng Công nghệ tế bào thực vật được thành lập năm 1993, tiền thân là tổ nuôi cấy mô tế bào thực vật, phòng Sinh lý Hóa sinh thực vật, Viện Sinh vật học – Viện Khoa học Việt Nam.

Đây là đơn vị đầu tiên tiếp cận và làm chủ công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật ở Việt Nam. Các nghiên cứu ban đầu tập trung vào cấy mô sẹo và bao phấn lúa và thuốc lá, sau đó được ứng dụng trong nhân giống in vitro với các cây trồng giá trị nhưdứa sợi, khoai tây, chuối... Tiếp theo, công nghệ nuôi cấy mô tế bào được Phòng phát triển và mở rộng ứng dụng trong cái đối tượng cây lương thực, cây công nghiệp và cây dược liệu. Thành tựu nổi bật đạt được với hướng nghiên cứu này là các giống lúa DR1, DR2 và TĐB6 được chọn lọc thông qua các dòng biến dị soma. Những năm gần đây, hệ thống nuôi cấy mô được phát triển cho các đối tượng cây dược liệu quý như sâm Ngọc Linh, Ba Kích, lan Kim Tuyến...

Cùng với hướng nghiên cứu về nuôi cấy mô tế bào thực vật, Phòng cũng phát triển và ứng dụng các chỉ thị phân tử (RAPD, SSR, Barcode...) trong phân tích đa dạng di truyền, đinh danh loài và hỗ trợ công tác chọn tạo giống cây trồng. Hướng nghiên cứu này vẫn được duy trì và phát triển như một thế mạnh của đơn vị trong những năm gần đây.

Với thế mạnh và kinh nghiệm về nuôi cấy mô tế bào thực vật, Phòng đã tiếp cận, phát triển công nghệ chuyển gen thực vật ứng dụng trên đa dạng các loại cây trồng khác nhau như lúa, khoai lang, đậu tương, thuốc lá, cà chua, bông vải... Công nghệ chuyển gen cũng được các cán bộ trong đơn vị ứng dụng trên các đối tượng cây lâm nghiệp quan trọng như bạch đàn, keo, xoan ta. Công nghệ này tiếp tục được duy trì và phát triển mạnh trong những năm gần đây là cơ sở cho các nghiên cứu về chức năng gen, vaccine thực vật và cải tạo giống cây trồng bằng công nghệ gen tại Phòng Công nghệ tế bào thực vật.

Công nghệ RNAi đã được phát triển tại phòng với các thành tựu to lớn trong nghiên cứu chọn tạo giống kháng bệnh virus trên cà chua, thuốc lá, đu đủ, cam quýt, bông vải... Hướng nghiên cứu này tiếp tục được phát triển và ứng dụng trong cải tạo các tính trạng quy khác trên nhiều đối tượng cây trồng khác nhau. Gần đây, Phòng đã tiếp cận và làm chủ công nghệ chỉnh sửa hệ gen và ứng dụng thành công trong nghiên cứu chức năng gen, cải biến di truyền và cải tạo giống cây trồng. Hiện tại, Phòng đang phát triển công nghệ chỉnh sửa hệ gen thông qua hệ thống CRISPR/Cas trong cải biến các tính trạng năng suất, chất lượng, tính chống chịu bệnh và ngoại cảnh bất lợi trên các đối tượng cây trồng như đậu tương, cà chua, thuốc lá, lúa, đu đủ, cây họ bầu bí...