Hemipilia cucullata (L.) Y.Tang, H.Peng & T.Yukawa, הידוע בכינויו cucullate neottianthe orchid, הוא סחלב יבשתי פראי שמקורו באירואסיה הממוזגת ומופץ באופן נרחב מפולין ועד יפן1. מין זה, שסווג בתחילה בסוג Neottianthe, הוקצה לאחרונה מחדש לסוג Hemipilia, סעיף Neottianthe, על סמך ראיות מולקולריות2. הצמח גדל מפקעות תת קרקעיות ומגיע לגובה של עד 30 ס"מ, ומייצר פרחים ורדרדים או סגולים-אדומים המסודרים בשפיץ חד צדדי. בשל הצורה האלגנטית והצבעוניות האטרקטיבית של פרחיו, יש לו ערך נוי משמעותי. בנוסף, הצמח כולו מוכר כצמח מרפא במספר מדינות, שבהן הוא נמצא בשימוש נרחב למטרות טיפוליות שונות, כולל טיפול במצבי לב, שיפור זרימת הדם, הקלה על חבורות וקידום ריפוי שברים 3,4. מחקרים פיטוכימיים אחרונים זיהו מספר אנתוציאנינים במין זה, כגון ציאנידין 3-אוקסלילגלוקוזיד, חרצית וציאנין, בעלי תכונות נוגדות חמצון והגנה על כלי הדם ועשויים לתרום להשפעות הרפואיות שלו 5,6.
נכון לעכשיו, אוכלוסיות הבר של H. cucullata מתמודדות עם איומים של אובדן בתי גידול והפרעות סביבתיות, מה שמוביל לירידה חמורה באוכלוסייה, ובאזורים מסוימים, מביא את המין קרוב להכחדה 3,7,8. עם זאת, שימור מין זה מאתגר במיוחד בשל קשיים בריבוי הטבעי שלו. בטבע, H. cucullata מתרבה הן מבחינה שיבוטית והן מבחינה מינית, אך שני המצבים אינם יעילים. ריבוי שיבוטים טבעי הוא איטי ונדיר, בעוד שהרבייה המינית מוגבלת על ידי הצלחת האבקה גרועה וכדאיות זרעים נמוכה 9,10. יתר על כן, מחקרי שטח חשפו מבנה גילאים לא מאוזן באופן ניכר, עם מחסור בפרטים צעירים וגיוס טבעי מוגבל, במיוחד בתנאי עקה אנתרופוגניים או פירוגניים 7,8,11. הזרעים של H. cucullata, כמו סחלבים רבים, הם זעירים, חסרי אנדוספרם ודורשים שותפים פטרייתיים ספציפיים לנביטה, מה שמסבך עוד יותר את ההתחדשות הטבעית. כתוצאה מכך, למרות תפוצתו הגיאוגרפית הרחבה, גודל האוכלוסייה ומבנה הגיל של אוכלוסיות הבר מצטמצמים, וסיכוני ההכחדה המקומייםגדלים. לכן, הקמת שיטה יעילה לריבוי מהיר מלאכותי חיונית הן לשימור משאבי הג'רמפלזמה והן לניצול בר-קיימא של מין סחלב זה.
בין טכניקות הריבוי הזמינות, נביטה סימביוטית - המסתמכת על הקשר עם פטריות מיקוריזה של סחלבים - יכולה לדמות תהליכים טבעיים אך לעתים קרובות קשה לתקן אותה בשל תלותה בשותפים פטרייתיים ספציפיים למין 12,13,14. לעומת זאת, נביטה אסימביוטית מציעה אלטרנטיבה פשוטה וניתנת לשחזור יותר שנמצאת בשימוש נרחב במערכות תרבית רקמות סחלבים15. למרות שפותחו פרוטוקולי נביטה אסימביוטיים והתפשטות מהירה עבור מספר סחלבים רפואיים כגון Bletilla, Dendrobium ו-Cypripedium 16,17,18,19, עדיין נדרשת אופטימיזציה ספציפית למין של אמצעי התרבות ותנאי תרבית הרקמה עבור H. cucullata.
במחקר זה, השתמשנו בזרעים בוגרים של H. cucullata שהושגו באמצעות האבקה צולבת ידנית של פרטים פראיים (איור 1A) בהר טיאנמו במזרח סין (30°20′ N, 119°22′ E) כדי לבסס ולייעל פרוטוקול יעיל לנביטת זרעים אסימביוטית, התפתחות שתילים והתארכות יורה. בנוסף, פיתחנו מערכת התחדשות מצמחי עלים באמצעות אינדוקציה של PLBs, ובכך תרמנו לשימור וטיפוח של סחלב מרפא זה הנמצא בסכנת הכחדה.