本研究经过近二十年的努力,先后开展了棉花下列领域的研究：种间杂种细胞学、基于核型的细胞遗传学、基于荧光原位杂交的分子细胞遗传学、基于全测序的叶绿体基因组学；完成了11个种间杂种染色体配型研究、14个棉种的核型分析、22个棉种的叶绿体全基因组测序，报道了棉属野生种、半野生种系等基于SSR标记的遗传多样性分析；首先报道了棉花基于全序列的遗传草图、棉属线粒体全基因组序列、棉花miRNA的鉴定及其在棉属演化中的作用机制。同时创新了棉花以下技术方法：非暗培养的BAC文库构建，粗线期荧光原位杂交，DNA纤维制备及其荧光原位杂交，单染色体的鉴别及其分离，四倍体棉种A或D亚组染色体的识别等。

　　本项目的科学发现主要有：（1）发现棉属细胞核与细胞器的基因组之间有较多同源序列现象，提出棉花核与质的基因组DNA呈单向/双向交流的模式；（2）发现棉属D基因组棉种核型多样性现象，与陆地棉等四倍体棉种D亚组亲缘关系呈多个模式，提出四倍体棉种D亚组多系起源的论点；（3）核型分析发现棉种随体多样化，FISH研究发现棉种的NOR和GISH-NOR规律，结合基因组数据，揭示了棉花基因组结构上的原始性；（4）发现四倍体棉种A与D亚组间染色体大片段易位现象，种间杂种染色体配对呈多个峰值规律，提出棉种亚组间DNA的殖民化观点；（5）发现了棉花叶绿体基因组呈N-和A-两型分化现象，密码子使用有偏好性，发明了DNA条形码，并成功鉴定了一个新棉种。此外，通过本项目的实施，积累了丰富的原始资源，创制了多种功能的遗传标准材料。

　　截止2015年底申请国家发明专利共17件；获得授权9件，其中5件是2013年底之前申报的。发表论文近60篇，其中SCI收录的30余篇。本项目的研究及其科学发现，揭示了棉花生物多样性、基因组结构上复杂性、起源演化上的迟缓性，发现的许多规律和形成的一些论点，跻身于国内外棉花的重大基本理论研究前沿。有些研究如棉花细胞核和细胞器基于全测序的基因组学成果还带动了其它植物类似的研究。