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苦苣苔科(Gesneriaceae)植物种类繁多,全世界约150属3700余种,我国有58属470余种,大部分具有极高的观赏价值,许多是传统的民间草药。虽然我国苦苣苔科植物资源丰富,然而很多种类分布区域狭窄,种群数量稀少,加之生境受到破坏,许多已经面临灭绝的危险。本研究拟通过组织培养、玻璃化超低温保存以及快速繁殖,达到保护和扩繁珍稀濒危苦苣苔科植物的目的。
以药用唇柱苣苔(Chirita medica D.Fang ex W.T.Wang)和粉绿异裂苣苔(Pseudochirita guangxiensis W.T.Wang var.glauca Y.G.Wei et Y.Liu)为材料,取幼嫩叶片为外植体,通过组织培养实验得到最佳诱导不定芽培养基:MS培养基附加30 g l-1蔗糖,7.5 g l-1琼脂,药用唇柱苣苔附加0.10 mg l-1BA,0.10 mg l-1NAA,粉绿异裂苣苔附加0.05 mg l-1IAA,1.00 mg l-1BA。最高不定芽诱导率分别为:90.3％和85.0％。最佳生根培养基:1/2MS培养基附加30 gl-1蔗糖,5 g l-1活性炭,7 gl-1琼脂,生根率为100％,诱导产生6.11条根,根长为18.8mm(药用唇柱苣苔)；1/2MS培养基附加10-20g l-1蔗糖,1 g l-1活性炭,7 g l-1琼脂,诱导生成6.8-7.4条根,均长17.7-22.0mm(粉绿异裂苣苔)。
在组织培养的基础上进行了苦苣苔科植物的玻璃化超低温冷冻保存研究。以烟叶唇柱苣苔(C.heterotricha Merr.)和濒危植物药用唇柱苣苔叶片外植体为材料,经过自然干燥、装载液处理、玻璃化溶液处理、液氮冷冻保存,成功实现了玻璃化超低温冷冻保存,经过液氮冷冻保存后的材料可以继续分化、生长。适当时间的玻璃化试剂处理对于材料无致死作用,不经液氮冷冻,可以达到100％存活。-20℃、-40℃、液氮保存后,存活率随温度下降而下降,表明冷冻致死的原因在于冰晶形成；提高冷冻后成活率的关键是控制干燥脱水,经过适当的自然干燥,材料存活率分别达到50.0％和27.8％。
以叶片为外植体材料,通过组织培养和快速繁殖可以大规模扩繁苦苣苔科植物。主要步骤为:外植体叶片消毒→不定芽诱导培养→生根诱导培养→继代保存或炼苗移栽,经过3—4个月时间可获得大量栽培植株。已成功保存并培养了40余种苦苣苔科植物,包括濒危苦苣苔及高观赏价值苦苣苔。