农业部棉花生物学与遗传育种重点实验室，原名农业部棉花遗传改良重点开放实验室，1996年11月农业部农科函[1996]23号文件批准成立，2002年和2008年分别通过评估，2011年7月根据农业部农科教发﹝2011﹞8号文件改用现名。实验室主任李付广，副主任王坤波、赵新华和袁有禄。陈晓亚院士任学术委员会主任。固定人员36名，其中研究员15人，副研究员11人，国家973计划首席科学家1人。
本重点实验室总面积约5000平方米，实验室拥有配套齐全的科研仪器设备，设备总值4600多万元。其中10万元以上的仪器设备65台套，包括基因芯片分析系统、膜片钳、热成像仪、激光共聚焦显微镜、棉花纤维检测仪、基因枪、超速离心机、荧光定量PCR仪、流式细胞仪、蛋白质纯化系统、红外热成像仪等生命科学研究的科研仪器设备。大型仪器设备使用率66。5%，开放和共享程度高。
近5年，实验室共承担各类科研计划项目95项，项目总经费达9119万元。主持国家973项目2项、课题6个，国家转基因重大专项10项，863课题5项、国家自然科学项目10项、国家支撑计划课题2项、其他66项。
本重点实验室立足我国棉花产业发展的重大需求，瞄准国内外先进水平和学科前沿，针对棉花产业中存在的优异基因缺乏、育种效率低、周期长、育成品种产量增幅不大、优质棉少、棉花生长环境逆境条件增多等关键问题，综合利用生物学研究技术，从遗传因子上对棉花进行研究，突破常规育种局限，采用分子设计育种技术，在棉花高产优质、抗逆等功能基因、棉纤维基因及其调控机理、棉花逆境信号、棉花逆境生理生态等方面进行重点突破和创新。重点开展了棉花功能基因的挖掘与优化、核心种质创建、纤维品质性状形成机理、棉花超高产分子机理与分子设计育种、棉花抗逆机理与环境调控等研究。
在规模化转基因技术，转基因抗虫杂交棉新品种培育，优异新材料创制，四倍体棉种的起源进化研究方面，转基因抗虫棉的安全评价及品种的高效利用技术研究仍具有较强的优势，并初步建立了棉花主要经济性状相关基因的克隆与验证技术体系。转基因技术方面，首次在国际上建立了以田间活体棉株叶柄为外植体的棉花成熟组织培养高效再生技术体系与高分化率材料选育方法；建立了棉花早熟不早衰生化辅助育种技术、棉花分子标记辅助聚合育种技术、杂交转基因棉花简化制种技术体系，并根据各不同棉区的生长特点，选育出已通过国家或省级棉花农作物新品种审定委员会审定的新品种（组合）30个。共取得成果30余项，获奖成果8项，其中国家科技进步奖3项，国家技术发明奖1项，省部级奖4项；获得发明专利13项。发表论文370多篇，著作13部。培养硕士研究生150多名，博士生20余名。主（协）办全国（国际）双边会议13次，参与《棉花学报》的编辑出版。国内外知名专家200人次到本室讲学， 28个院所的300多人次来室从事科研工作或学位论文研究。与美国、澳大利亚、巴西、巴基斯坦等国的高校和科研机构建立了联系。
