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農村經濟作物種植和配套加工產業在促進農村經濟快速發展的同時，也產生了大量的廢棄物，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化為多孔性生物炭的生物質材料。傳統的堆置焚燒低值處理浪費資源且污染環境。當前，染料工業與印染行業都面臨著巨大的環保壓力。如何實現廢棄資源高值化利用和有害物減排，順應綠色發展和無廢社會的戰略需求，也是我國相關領域一直面臨的關鍵難題。 天然植物染料技術符合產業發展趨勢，依靠農業推動工業，完成資源高效利用，實現循環發展和產業轉型升級。陳群書記、紀俊玲教授帶領團隊在國內率先開展了“農林生物質廢棄物提取植物色素關鍵技術研究與應用”等方面的基礎研究及技術開發，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新成果。 本項目針對農村經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，針對農村經濟作物及廢棄物發明了長間隔臂大孔強堿性樹脂吸附劑，開發了低溫超聲高效分離-移動床吸附純化技術，首次得到性能穩定的商品化植物染料粉體；提出植物染料微結構調控新方法，開發了全品類植物染料染色的生態紡織品，發明了提取殘渣高效定向熱解專用裝備，開發了生物炭功能元素高值化利用新技術，實現了殘渣無害化處理和高效循環利用。本項目成功研發并擁有從農村經濟作物廢棄物提取植物染料、制備生物炭緩釋肥及其應用的成套自主知識產權技術，實現了植物染料、植物染紡織品、生物炭緩釋肥等系列高值化綠色產品的穩定生產，成功實施了農村經濟作物廢棄物綜合循環利用技術。 本項目開發的天然植物染料已獲得國際上規模最大的工業與消費產品檢驗ITS檢測認證；植物染料、染色紡織品在全球范圍內具有廣泛公信力的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。本項目共獲授權發明專利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），技術成果在全國15家企業推廣應用，累計處理量超過25萬噸，開發植物染料20種。相關技術獲2019年江蘇省科學技術獎一等獎，“紡織之光”中國紡織聯合會科技進步二等獎。

2020年4月14日，同濟大學生命科學與技術學院高紹榮團隊與江賜忠團隊在《Nature Communications》雜志在線發表了題為“Chromatin architecture reorganization in murine somatic cell nuclear transfer embryos”的研究成果。他們采用了經過優化的少量細胞全基因組染色質構象捕獲技術（sisHi-C），對小鼠SCNT胚胎發育過程進行連續采樣，并詳細描繪了SCNT植入前胚胎染色質高級結構的動態變化過程。體細胞核移植（SCNT）技術是將已經分化的體細胞移入去核卵母細胞內，使體細胞的染色質發生重編程，繼而重啟胚胎發育過程并獲得完整個體的技術。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了各種表觀遺傳水平修飾的異常，使得SCNT胚胎的發育能力處于較低水平，也極大程度地限制了該項技術的應用前景。高紹榮教授團隊長期致力于小鼠SCNT胚胎發育異常原因的探索。2016年通過對早期克隆胚胎進行卵裂球活檢，并結合單細胞RNA測序技術首次建立了植入前核移植胚胎發育命運追蹤系統，發現了組蛋白去甲基化酶Kdm4b和Kdm5b分別對克隆胚胎2-細胞和4-細胞時期的發育阻滯起到關鍵作用。兩年后，又通過對不同發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）是導致克隆胚胎著床后發育異常的關鍵因素。在哺乳動物中，染色質三維結構對基因的調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技術對細胞樣本起始量高的限制，小鼠SCNT植入前胚胎發育過程中染色質三維結構的動態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化的微量細胞sisHi-C技術對染色質高級結構進行了檢測，通過數據分析發現，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結構的消解，供核體細胞染色質的近距離相互作用優先解開，并迅速由間期轉化為類中期狀態。在這期間出現了一個非常有趣的現象，當供體細胞在去核卵母細胞中被人工激活1個小時后，基因組經歷了從類有絲分裂中期向類第二次減數分裂中期的轉變。圖1. SCNT胚胎基因組在短時間內由有絲分裂類中期轉變為減數分裂類中期 在SCNT胚胎發育6小時進入類原核期（對應正常受精胚胎PN3時期）后，重新出現了較弱的區室結構和拓撲相關結構域（TADs）信號，這很可能是再次退出中期的結果。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與正常受精胚胎發育sisHi-C公共數據集進行比較分析后發現，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胚胎的區室結構及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空間結構的異常是否會導致增強子與啟動子之間的相互作用無法成功建立？結果表明，在小鼠正常受精卵的ZGA時期的關鍵基因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胚胎發育能力低下的原因之一。那么，造成染色質高級結構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胚胎的染色質空間構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（圖3）。這說明H3K9me3修飾是核移植胚胎中染色質高級結構重編程的重要障礙，也證實了在胚胎基因表達調控過程中組蛋白修飾和染色質高級結構的協同作用。圖3. SE-P互作異常影響ZGA相關基因表達，并能被過量表達Kdm4d部分糾正綜上，這項研究對小鼠SCNT胚胎發育過程中的染色質三維結構重塑進行了系統的研究，這也為今后進一步糾正SCNT胚胎發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生命科學與技術學院博士研究生陳墨、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。

在壓裂施工過程中，壓裂液的性能對油田的增產增儲起著至關重要的作用， 壓裂液的配制用水一般為清水配制。由于在某些地區所處的地理位置水資源匱 乏，并且用水量較大，給配制壓裂液帶來較多的問題；另一方面，壓裂液的返 排液存量較大，如果隨意排放會對環境造成污染，也是對水資源的巨大浪費。 將壓裂液返排液重復利用是一個較好解決配制用水不足，同時又減輕了污染環 境的辦法，有利于節省施工費用、縮短作業周期，帶來可觀的經濟效益，更重 要的是減少了系統的總污水量，減輕了產出液后續處理的負擔，為當地的可持 續發展，建設能源節約型、環境友好型企業帶來了巨大的社會效益。 壓裂液返排液中，成分復雜，主要有稠化劑、交聯劑、破膠劑、助排劑、 72 破乳劑、殺菌劑、粘土穩定劑以及高礦化度的水等組成。與清水比較具有礦化 度高、離子成分復雜、有機物含量高、含油量高、pH 值變化大、懸浮物含量高、 存在大量的鐵細菌、硫酸鹽還原菌及腐生菌等特點。這對用返排液配制壓裂液 提出了更高的要求，是一個巨大的挑戰。

在壓裂施工過程中，壓裂液的性能對油田的增產增儲起著至關重要的作用，壓裂液的配制用水一般為清水配制。由于在某些地區所處的地理位置水資源匱乏，并且用水量較大，給配制壓裂液帶來較多的問題；另一方面，壓裂液的返排液存量較大，如果隨意排放會對環境造成污染，也是對水資源的巨大浪費。將壓裂液返排液重復利用是一個較好解決配制用水不足，同時又減輕了污染環境的辦法，有利于節省施工費用、縮短作業周期，帶來可觀的經濟效益，更重要的是減少了系統的總污水量，減輕了產出液后續處理的負擔，為當地的可持續發展，建設能源節約型、環境

本發明提供了一種基于生物信息學的方法構建薔薇科原始染色體的方法及其應用。本發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據，鑒定同源基因，確定參考物種染色體間關系，確定已測序物種與參考物種染色體間關系，從而構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:本發明提供了一種基于生物信息學的方法構建薔薇科原始染色體的方法及其應用。本發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據，鑒定同源基因，確定參考物種染色體間關系，確定已測序物種與參考物種染色體間關系，從而構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。

本發明公開了一種改良的Grocott六胺銀染色方法及其應用。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，本發明染色方法得到的切片的蟲體內部組織顯紅色，蟲體內的芽生孢子呈現黑色，清晰可見，染色效果極佳。

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。為了充分開發棉纖維潛在的功能和實現清潔化生產，對棉等纖維

為從根本上治理楊、柳飛絮污染，克服楊樹和柳樹產業發展的瓶頸問題提供了創新解決方案。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 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研究平臺，創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系，比較基因組學結果表明：楊柳科植物的共同祖先經過二倍化形成了楊樹，楊樹的兩條染色體發生了斷裂與重新融合，染色體重新融合的結果導致柳樹的產生。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以及楊柳科植物性染色體演化的分子機制。發現楊樹性別決定基因定位在19 號染色體近端粒區域，為XY 性別決定系統；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。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變發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。 （3）發現了飛絮發生發育過程，揭示了楊樹性別決定基因及其作用機制。發現美洲黑楊性別決定區的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育的功能，該基因是由一個在雌花發育早期特異表達的促雌基因（FERR）復制產生。楊樹雄株中，FERR-R 基因通過產生small RNA 對FERR 基因的啟動子進行甲基化，同時降解FERR 基因的轉錄產物，在楊樹雄株中關閉了FERR 基因的表達，從而導致雄株中雌蕊不發育；而雌株中沒有FERR-R 基因，FERR 基因表達不受抑制，雌蕊可以正常發育。MSL 基因轉錄產生長片段非編碼RNA，具有促進雄蕊發育的功能。楊樹雄株由于存在MmS 促雄基因，所以雄花原基發育，但雌株中沒有MmS 促雄基因，所以雄花原基不發育。 （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體系。選育雄株品種在生產上進行推廣，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100%準確率。楊、柳性別早期鑒定技術在“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用。 本項目取得的原始創新性研究成果，不僅使我國在相關研究領域處于國際領跑地位。通過解決技術瓶頸背后的核心科學問題，促使基礎研究成果走向應用，為從根本上治理楊、柳飛絮污染，克服楊樹和柳樹產業發展的瓶頸問題提供了創新解決方案，為通過科技創新服務生態文明和美麗中國建設提供了典型案例，將帶來巨大的經濟效益、社會效益和生態效益。

1、微電腦控制，中文界面，彩色液晶顯示，觸摸屏操作，簡捷、直觀、方便。2、全程電腦自動控制，無需人工干預。自動梯度離心濃縮標本，自動抽取標本瓶廢液，自動轉移標本，自動制片，自動滴染色（含鹽酸酒精分化）。3、每份標本獨立離心濃縮，獨立抽取廢液，獨立轉移并沉降制片，獨立滴染色、獨立傾倒廢液，標本與耗材（離心管、一次性移液針筒、沉降倉等）一一對應，不交叉使用，不重復使用，保證單獨制片染色，無標本間交叉污染4、一次性移液針筒抽取染色液、鹽酸酒精，因此，無堵塞管道風險，無染色液浪費。5、有效細胞單層、均勻地平鋪到載玻片圓形區域上，制成細胞成分豐富、背景清晰、顏色鮮艷、形態完整、平鋪均勻的細胞學涂片。6、上皮細胞、化生細胞、頸管細胞及微生物等清晰，既可直接查癌及癌前病變，也可查炎癥，HPV感染、滴蟲、霉菌等微生物。7、配有凈化排氣裝置，環保密封罩活性炭過濾，吸附有害氣體，保證儀器內外空氣潔凈，保護操作者健康。8、單次制片染色1-24任意數值只標本。9、婦科、非婦科兩種工作模式；巴氏、HE兩種染色方式。