Viens no Botāniskā dārza pamatuzdevumiem ir Latvijas reto augu sugu aizsardzība, veidojot reto un izzūdošo augu sugu kolekcijas. Nelielu ieskatu šajā darbā sniedz augstās dobes, kurās apmeklētāji var iepazīties ar mūsu zemes retumiem. Piecās dobēs nosacīti apvienoti: 1) jauktu un lapu koku mežu augi, 2) mitru pļavu un krūmāju augi, 3) pļavu un mežmalu augi, 4) osu augi, 5) jūrmalas augi.
Reto un izzūdošo augu kolekcijas tiek veidotas, sekojot Bioloģiskās daudzveidības nacionālajai programmai. Tā nosaka, ka botāniskajiem dārziem ir jāievieš un jāpilnveido augu aizsardzības metodes ārpus dabīgajiem biotiopiem – ex situ.
Viena no ex situ saglabāšanas metodēm ir augu audzēšana audu kultūrās – in vitro. Šīs metodes pamatā ir augu spēja reģenerēt veselu augu no kādas auga daļas, kas satur meristematiskos audus. Kad iegūta sterila auga audu kultūra, to var pēc vajadzības pavairot, saglabāt, lietot izpētes, izglītības, reintrodukcijas vai citiem mērķiem. Arī šie augi, kas aplūkojami augstajās dobēs, savu dzīvi iesākuši laboratorijā, sterilās barotnēs. Te redzama tikai daļa no kolekcijas: kopumā NBD aug 93 Latvijā aizsargājamas sugas. Ex situ kultivēšanā ir pārbaudītas ap 100 aizsargājamo augu sugas, no kurām pašlaik audu kultūru kolekcijā in vitro tiek uzturētas 69 sugas.
Vadlīnijas, kas nosaka saglabāšanas prioritāti, ir Konvencija par bioloģisko daudzveidību, Eiropas Biotopu Direktīvas 2. pielikums, MK noteikumu Nr. 396 sugu saraksts un Latvijas Sarkanā Grāmata;
Saglabājamās sugas ietver floras retumus, sugas uz izplatības areāla robežas (Latvijā liels sugu areālu robežu blīvums), bioloģiski īpatnējas sugas ar šauru ekoloģisko specializāciju un sugas ar ļoti lēnu attīstības ciklu (sporaugi, orhidejas). Aizsargājamās sugas aug dažādos biotopos – mežos, pļavās, purvos, jūras piekrastē, mitrājos, kalcifilos biotopos, ūdens tilpnēs.
No Biotopu direktīvas aizsargātām sugām audu kultūru kolekcijā aug smiltāja neļķe, pļavas linlape, spilvainais ancītis, Lēzela vircele, Lēzela lipare, Sibīrijas mēlziede, Igaunijas rūgtlape, platlapu cinna, dzeltenā dzegužkurpīte, iepriekš audzēta arī dzeltenā akmeņlauzīte, purva mātsakne, meža silpurene. Kolekcijā ir arī Latvijā izmirusi suga Alpu kreimule, kas auga uz Staburaga. Šī kukaiņēdāja auga sēklas iegūtas no tuvākās augtenes Vidumā dabas lieguma Igaunijā un tiek uzturēta audu kultūrās iespējamiem reintrodukcijas izmēģinājumiem.
Reintrodukcijas izmēģinājumi dabā divās vietās veikti ar Ruiša pūķgalvi (15 gadu novērojumi uzrāda pozitīvu rezultātu) un divās vietās ar meža silpureni (Gaujas nacionālajā parkā, kur sugas sastopamība ievērojami samazinājusies pēdējo 20 gadu laikā).
Audu kultūrās tiek uzturēts pietiekošs ģenētiskais materiāls sugas atjaunošanai dabā tādām kritiski apdraudētām sugām kā jūrmalas zilpodzei, lielajai brūngalvītei, Lēzela liparei.
