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超臨界二氧化碳對有機物的溶解性隨溶質(zhì)極性、分子量、密度等不同而不同，容易溶解非極性或極性弱、分子量小的有機物。分散染料一般分子極性弱，分子量也不大，因而易溶于超臨界二氧化碳。溶于超臨界二氧化碳的染料分子是雜亂分散的。因此在這種狀態(tài)下染色，染浴中的染料活潑，能快速到達纖維表面，接著能較容易地滲入到纖維內(nèi)部，從而達到染料上染纖維的目的。該項技術(shù)的原理在于氣體在超臨界狀態(tài)下形成的流體密度低，染料能自動溶解且具有較高的擴散性；染料在超臨界二氧化碳中的溶解度隨著流體密度的增加而增加，由壓力和溫度來控制二氧化碳流體密度從而控制染料在超臨界二氧化碳流體中的溶解度；提高溫度來降低流體的密度和染料在溶液中的數(shù)目，促進染料擴散到纖維中去。因此該系統(tǒng)控制參數(shù)可比常規(guī)水相工藝較為快速的進行調(diào)節(jié)。該工藝無需助劑，二氧化碳無毒，可循環(huán)使用；殘留的染料可以粉末狀態(tài)回收，無廢水和廢棄物，無需染色后處理和染后烘燥，可節(jié)能?0%左右。該工藝染色速度比傳統(tǒng)工藝快好幾倍，染色效率高。

農(nóng)村經(jīng)濟作物種植和配套加工產(chǎn)業(yè)在促進農(nóng)村經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，也產(chǎn)生了大量的廢棄物，如蓮蓬殼、板栗殼、板藍根莖葉、梔子果等，此類廢棄物特別之處在于蘊含著色彩豐富的天然植物色素和易轉(zhuǎn)化為多孔性生物炭的生物質(zhì)材料。傳統(tǒng)的堆置焚燒低值處理浪費資源且污染環(huán)境。當前，染料工業(yè)與印染行業(yè)都面臨著巨大的環(huán)保壓力。如何實現(xiàn)廢棄資源高值化利用和有害物減排，順應(yīng)綠色發(fā)展和無廢社會的戰(zhàn)略需求，也是我國相關(guān)領(lǐng)域一直面臨的關(guān)鍵難題。 天然植物染料技術(shù)符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，依靠農(nóng)業(yè)推動工業(yè)，完成資源高效利用，實現(xiàn)循環(huán)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。陳群書記、紀俊玲教授帶領(lǐng)團隊在國內(nèi)率先開展了“農(nóng)林生物質(zhì)廢棄物提取植物色素關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”等方面的基礎(chǔ)研究及技術(shù)開發(fā)，相繼承擔了國家、江蘇省、常州市等近10個縱橫向項目，取得了豐富的工作積累及創(chuàng)新成果。 本項目針對農(nóng)村經(jīng)濟作物廢棄物高值化瓶頸問題，提出了“因物而為”高效資源化利用新思路，針對農(nóng)村經(jīng)濟作物及廢棄物發(fā)明了長間隔臂大孔強堿性樹脂吸附劑，開發(fā)了低溫超聲高效分離-移動床吸附純化技術(shù)，首次得到性能穩(wěn)定的商品化植物染料粉體；提出植物染料微結(jié)構(gòu)調(diào)控新方法，開發(fā)了全品類植物染料染色的生態(tài)紡織品，發(fā)明了提取殘渣高效定向熱解專用裝備，開發(fā)了生物炭功能元素高值化利用新技術(shù)，實現(xiàn)了殘渣無害化處理和高效循環(huán)利用。本項目成功研發(fā)并擁有從農(nóng)村經(jīng)濟作物廢棄物提取植物染料、制備生物炭緩釋肥及其應(yīng)用的成套自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)，實現(xiàn)了植物染料、植物染紡織品、生物炭緩釋肥等系列高值化綠色產(chǎn)品的穩(wěn)定生產(chǎn)，成功實施了農(nóng)村經(jīng)濟作物廢棄物綜合循環(huán)利用技術(shù)。 本項目開發(fā)的天然植物染料已獲得國際上規(guī)模最大的工業(yè)與消費產(chǎn)品檢驗ITS檢測認證；植物染料、染色紡織品在全球范圍內(nèi)具有廣泛公信力的SGS報告中，獲得I類紡織品認證；天然植物染料在收獲→原材料→加工→最終產(chǎn)品過程中，所有投入物在毒性和生物降解能力方面滿足GOTS國際紡織品有機綠色認證。本項目共獲授權(quán)發(fā)明專利30件，牽頭起草中國首個紡織用植物染料標準—團訂標準T/CTES 1007-2018《紡織用植物染料 靛藍》（已公布），技術(shù)成果在全國15家企業(yè)推廣應(yīng)用，累計處理量超過25萬噸，開發(fā)植物染料20種。相關(guān)技術(shù)獲2019年江蘇省科學(xué)技術(shù)獎一等獎，“紡織之光”中國紡織聯(lián)合會科技進步二等獎。

2020年4月14日，同濟大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院高紹榮團隊與江賜忠團隊在《Nature Communications》雜志在線發(fā)表了題為“Chromatin architecture reorganization in murine somatic cell nuclear transfer embryos”的研究成果。他們采用了經(jīng)過優(yōu)化的少量細胞全基因組染色質(zhì)構(gòu)象捕獲技術(shù)（sisHi-C），對小鼠SCNT胚胎發(fā)育過程進行連續(xù)采樣，并詳細描繪了SCNT植入前胚胎染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化過程。體細胞核移植（SCNT）技術(shù)是將已經(jīng)分化的體細胞移入去核卵母細胞內(nèi)，使體細胞的染色質(zhì)發(fā)生重編程，繼而重啟胚胎發(fā)育過程并獲得完整個體的技術(shù)。雖然SCNT是目前為止唯一一種可以使體細胞獲得完整全能性的手段，但是由于在重編程過程中出現(xiàn)了各種表觀遺傳水平修飾的異常，使得SCNT胚胎的發(fā)育能力處于較低水平，也極大程度地限制了該項技術(shù)的應(yīng)用前景。高紹榮教授團隊長期致力于小鼠SCNT胚胎發(fā)育異常原因的探索。2016年通過對早期克隆胚胎進行卵裂球活檢，并結(jié)合單細胞RNA測序技術(shù)首次建立了植入前核移植胚胎發(fā)育命運追蹤系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)了組蛋白去甲基化酶Kdm4b和Kdm5b分別對克隆胚胎2-細胞和4-細胞時期的發(fā)育阻滯起到關(guān)鍵作用。兩年后，又通過對不同發(fā)育命運體細胞克隆胚胎進行全基因組DNA甲基化高通量測序分析，詳細地研究了小鼠克隆胚胎著床前發(fā)育過程中DNA甲基化修飾的重編程過程，并揭示了異常的DNA再甲基化（DNA re-methylation）是導(dǎo)致克隆胚胎著床后發(fā)育異常的關(guān)鍵因素。在哺乳動物中，染色質(zhì)三維結(jié)構(gòu)對基因的調(diào)控起著非常重要的作用。但是，受制于小鼠SCNT胚胎樣本取材困難和Hi-C技術(shù)對細胞樣本起始量高的限制，小鼠SCNT植入前胚胎發(fā)育過程中染色質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化過程尚未被全面研究過。在本研究中，研究人員收集了核移植后多個時間點的胚胎并利用優(yōu)化的微量細胞sisHi-C技術(shù)對染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)進行了檢測，通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，在體細胞核被注射到去核的卵細胞后，隨著典型三維染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的消解，供核體細胞染色質(zhì)的近距離相互作用優(yōu)先解開，并迅速由間期轉(zhuǎn)化為類中期狀態(tài)。在這期間出現(xiàn)了一個非常有趣的現(xiàn)象，當供體細胞在去核卵母細胞中被人工激活1個小時后，基因組經(jīng)歷了從類有絲分裂中期向類第二次減數(shù)分裂中期的轉(zhuǎn)變。圖1. SCNT胚胎基因組在短時間內(nèi)由有絲分裂類中期轉(zhuǎn)變?yōu)闇p數(shù)分裂類中期 在SCNT胚胎發(fā)育6小時進入類原核期（對應(yīng)正常受精胚胎PN3時期）后，重新出現(xiàn)了較弱的區(qū)室結(jié)構(gòu)和拓撲相關(guān)結(jié)構(gòu)域（TADs）信號，這很可能是再次退出中期的結(jié)果。隨后，TADs信號在一細胞晚期逐漸減弱，直到2細胞早期降到最低值，在2細胞晚期到8細胞卵裂期逐步重新建立，直到囊胚期成熟（圖2）。圖2. SCNT胚胎發(fā)育各個階段的TAD強弱變化隨后研究人員將小鼠SCNT與正常受精胚胎發(fā)育sisHi-C公共數(shù)據(jù)集進行比較分析后發(fā)現(xiàn)，SCNT胚胎在2細胞期的遠距離（>2 Mb）相互作用較正常受精胚胎明顯降低。同時，早期（2到8細胞期）受精胚胎與SCNT胚胎的區(qū)室結(jié)構(gòu)及TADs也存在著明顯的差異。前期的很多研究表面小鼠SCNT胚胎在合子基因組激活（ZGA）時期有大量的基因未能被正常激活。于是，研究人員想到染色質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的異常是否會導(dǎo)致增強子與啟動子之間的相互作用無法成功建立？結(jié)果表明，在小鼠正常受精卵的ZGA時期的關(guān)鍵基因Zscan4d的啟動子與上游的超級增強子有著強烈的相互作用，而這種互作卻無法在SCNT胚胎中被觀察到（圖3）。這類基因的激活異常很可能就是SCNT胚胎發(fā)育能力低下的原因之一。那么，造成染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的異常的原因究竟是什么呢？研究人員證實這是由于供體細胞基因組中持續(xù)存在的組蛋白H3K9me3修飾無法被正常擦除造成的。通過在SCNT胚胎中過量表達組蛋白去甲基化酶Kdm4d來降低H3K9me3修飾水平， SCNT胚胎的染色質(zhì)空間構(gòu)象會趨向正常受精胚胎，且Zscan4d的啟動子與超級增強子的互作也得到了部分的修復(fù)（圖3）。這說明H3K9me3修飾是核移植胚胎中染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)重編程的重要障礙，也證實了在胚胎基因表達調(diào)控過程中組蛋白修飾和染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用。圖3. SE-P互作異常影響ZGA相關(guān)基因表達，并能被過量表達Kdm4d部分糾正綜上，這項研究對小鼠SCNT胚胎發(fā)育過程中的染色質(zhì)三維結(jié)構(gòu)重塑進行了系統(tǒng)的研究，這也為今后進一步糾正SCNT胚胎發(fā)育過程中的表觀遺傳屏障提供了新的思路。圖4 本研究的模式圖同濟大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士研究生陳墨、朱乾書和李翀副研究員為本文共同第一作者，高紹榮教授、江賜忠教授和劉曉雨研究員為本文共同通訊作者。該研究得到了科技部、基金委和上海市科委項目的支持。

本發(fā)明提供了一種基于生物信息學(xué)的方法構(gòu)建薔薇科原始染色體的方法及其應(yīng)用。本發(fā)明方法是通過對比蘋果、草莓和梅花三個薔薇科已知基因數(shù)據(jù)，鑒定同源基因，確定參考物種染色體間關(guān)系，確定已測序物種與參考物種染色體間關(guān)系，從而構(gòu)建薔薇科原始染色體和確定測序物種從祖先染色體的進化歷史。

項目成果/簡介:本發(fā)明提供了一種基于生物信息學(xué)的方法構(gòu)建薔薇科原始染色體的方法及其應(yīng)用。本發(fā)明方法是通過對比蘋果、草莓和梅花三個薔薇科已知基因數(shù)據(jù)，鑒定同源基因，確定參考物種染色體間關(guān)系，確定已測序物種與參考物種染色體間關(guān)系，從而構(gòu)建薔薇科原始染色體和確定測序物種從祖先染色體的進化歷史。

本發(fā)明公開了一種改良的Grocott六胺銀染色方法及其應(yīng)用。該染色方法包括石蠟組織切片的制作步驟、染色步驟、脫水透明步驟以及封片步驟，其中，在所述石蠟組織切片的制作步驟中，將切好的蠟片粘附于經(jīng)APES處理的載玻片上。該方法解決了染色過程容易脫片的缺陷，特別是對于體型較小的西花薊馬，未脫片率達到70％以上。另外，本發(fā)明染色方法得到的切片的蟲體內(nèi)部組織顯紅色，蟲體內(nèi)的芽生孢子呈現(xiàn)黑色，清晰可見，染色效果極佳。

可以量產(chǎn)/n宮頸癌是女性常見惡性腫瘤之一，通過早期篩查發(fā)現(xiàn)和治療癌前病變，就可以阻斷其發(fā)展為宮頸癌。因此發(fā)展有效快速的宮頸癌篩查技術(shù)，同時又簡單便宜，是一項十分必要且任務(wù)艱巨的工作發(fā)明的特殊染液被涂抹于上皮組織后，如果有癌變細胞存在，葉酸及葉酸復(fù)合物就會經(jīng)過這些細胞表面的葉酸受體介導(dǎo)，迅速進入細胞漿，同時還原型的亞甲藍也被帶入細胞漿。葉酸被還原成四氫葉酸，參與一碳單位的代謝過程。還原型的亞甲藍則被細胞內(nèi)廣泛存在的活性

成果簡介： 棉纖維(或者苧麻)作為典型的高分子纖維素，其最大的服用優(yōu)點為強度高、抗皺性好、透氣性好、吸濕性強因而穿著舒適，一直以來受到廣大消費者的青睞。但是，纖維素存在一些缺點：耐稀堿不耐酸、經(jīng)水洗和穿著后易變形起皺、不耐微生物作用。尤其是其在染整加工過程中所形成的水污染依然是一個難于解決的大問題。為了充分開發(fā)棉纖維潛在的功能和實現(xiàn)清潔化生產(chǎn)，對棉等纖維

為從根本上治理楊、柳飛絮污染，克服楊樹和柳樹產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題提供了創(chuàng)新解決方案。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 （1）闡明了楊樹和柳樹的遺傳分化機制，建立了楊柳科植物大遺傳系統(tǒng)研究平臺，創(chuàng)建了木本植物遺傳研究的新模式體系。本項目首次在基因組水平明確了楊屬和柳屬兩個姊妹屬的進化關(guān)系，比較基因組學(xué)結(jié)果表明：楊柳科植物的共同祖先經(jīng)過二倍化形成了楊樹，楊樹的兩條染色體發(fā)生了斷裂與重新融合，染色體重新融合的結(jié)果導(dǎo)致柳樹的產(chǎn)生。以前楊樹和柳樹是作為獨立的體系進行遺傳研究的，由于兩者基因組有高度的相似性，本項目建立了將兩者作為一個大遺傳系統(tǒng)進行研究的分子平臺。 （2）闡明了楊樹和柳樹的性別決定系統(tǒng)以及楊柳科植物性染色體演化的分子機制。發(fā)現(xiàn)楊樹性別決定基因定位在19 號染色體近端粒區(qū)域，為XY 性別決定系統(tǒng)；而柳樹性別決定基因均定位在15 號染色體的著絲粒附近，為ZW 性別決定系統(tǒng)。楊柳科植物雖然起源于同一個古四倍體祖先，但這兩個姊妹屬的性染色體分別由兩條不同的常染色體進化而來，并且常染色體向性染色體的轉(zhuǎn)變發(fā)生在楊樹和柳樹物種分化之后，性染色體在這兩個姊妹屬中獨立起源和進化，分別演化形成XY 和ZW 兩種完全不同的性別決定系統(tǒng)。 （3）發(fā)現(xiàn)了飛絮發(fā)生發(fā)育過程，揭示了楊樹性別決定基因及其作用機制。發(fā)現(xiàn)美洲黑楊性別決定區(qū)的2 個Y染色體特有的基因FERR-R 和MSL。FERR-R 基因具有抑制雌蕊發(fā)育的功能，該基因是由一個在雌花發(fā)育早期特異表達的促雌基因（FERR）復(fù)制產(chǎn)生。楊樹雄株中，F(xiàn)ERR-R 基因通過產(chǎn)生small RNA 對FERR 基因的啟動子進行甲基化，同時降解FERR 基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，在楊樹雄株中關(guān)閉了FERR 基因的表達，從而導(dǎo)致雄株中雌蕊不發(fā)育；而雌株中沒有FERR-R 基因，F(xiàn)ERR 基因表達不受抑制，雌蕊可以正常發(fā)育。MSL 基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生長片段非編碼RNA，具有促進雄蕊發(fā)育的功能。楊樹雄株由于存在MmS 促雄基因，所以雄花原基發(fā)育，但雌株中沒有MmS 促雄基因，所以雄花原基不發(fā)育。 （4）建立了楊樹和柳樹的性別早期鑒定和標記輔助選擇育種技術(shù)體系。選育雄株品種在生產(chǎn)上進行推廣，可以有效的解決楊、柳飛絮問題，因此苗木性別的早期鑒定至關(guān)重要。然而苗木性別的早期鑒定一直存在可靠性低、誤檢率高等問題。本項目利用楊樹Y 染色體特異序列和柳樹W 染色體特異序列開發(fā)了用于楊、柳性別鑒定的特異分子標記，分別在美洲黑楊、山楊和簸箕柳苗木性別的早期鑒定工作中實現(xiàn)100%準確率。楊、柳性別早期鑒定技術(shù)在“國家林草局南方林木種子檢驗中心”開展的楊、柳種苗抽檢工作中得到應(yīng)用。 本項目取得的原始創(chuàng)新性研究成果，不僅使我國在相關(guān)研究領(lǐng)域處于國際領(lǐng)跑地位。通過解決技術(shù)瓶頸背后的核心科學(xué)問題，促使基礎(chǔ)研究成果走向應(yīng)用，為從根本上治理楊、柳飛絮污染，克服楊樹和柳樹產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題提供了創(chuàng)新解決方案，為通過科技創(chuàng)新服務(wù)生態(tài)文明和美麗中國建設(shè)提供了典型案例，將帶來巨大的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。