The present invention pertains to the plant biotechnology field. The invention particularly refers to system for improving plant species in vitro. More particularly, the invention describes a system for genetically improving in vitro homosporous ferns, which includes a method for inducing the sexual differentiation, performing the gametophytes crossing and selection and an arrangement of devices for handling gametophytes and the induction of crossed fertilization of different improving lines. The purpose of the genetic improving system of the present invention is to obtain, in vitro, fern plants with homogeneous and stable genetic capacities for one or a plurality of desired characteristics, which increase its utility as ornate plants, or species of industrial or environmental interest. The process of the present invention supplies fern plants at an industrial level, useful for simultaneously removing two or more heavy metals from the environment.La presente invención pertenece al campo de la biotecnología vegetal. En particular se relaciona con los sistemas de mejoramiento in vitro de especies vegetales. Específicamente, describe un sistema de mejoramiento genético in vitro para de helechos homospóricos, que incluye un método para la inducción de diferenciación sexual, hacer selección y cruza de gametofitos y un conjunto de dispositivos para el manejo de gametofitos y la inducción de fertilización cruzada de líneas de mejoramiento diferentes. El objetivo del sistema de mejoramiento genético de la presente invención es obtener in vitro, plantas de helechos con capacidades genéticas homogéneas y estables para una o varias características deseadas, que aumenten su utilidad como plantas de ornato, o especies de interés industrial y ambiental. El procedimiento de la presente invención suministra plantas de helechos a escala industrial, útiles para la remoción simultánea de dos o más metales pesados del ambiente.