棉花是我国重要的经济作物，也是研究多倍体作物进化、遗传和育种的重要材料，是基因组复杂、研究难度较高的作物之一。近年来，我国科研人员逐步建立起从“看清基因组”到“用好基因组”、从“认识种质资源”到“利用优异种质”的完整创新链条，依托中国农业科学院棉花研究所等单位建设的棉花生物育种与综合利用全国重点实验室（重组前为棉花生物学国家重点实验室，以下简称实验室）不断取得突破。

据了解，该实验室率先推动我国棉花研究进入基因组时代，2012年—2015年主导完成多个关键棉种的基因组测序与组装，逐步厘清了复杂棉花基因组的基本框架。2018年—2022年，实验室科研人员通过大规模重测序和群体分析，系统揭示了不同棉种及不同地理群体的遗传分化规律，解析了纤维品质、产量、抗病性等重要性状的关键基因组区域。

2022年，随着研究的进一步深入，棉花生物学国家重点实验室完成重组，更名为棉花生物育种与综合利用全国重点实验室，更加突出面向国家需求和产业应用。针对棉花遗传转化效率不高，而且容易受基因型限制的问题，这一年，实验室取得从“0”到“1”的突破，建立了跨种间、种内且无明显基因型限制的棉花高效遗传转化体系。这一成果的重要意义，在于大大缩短了从“发现基因”到“验证基因”再到“利用基因”的路径。

此外，近几年，围绕纤维品质和抗虫等生产上重点关注的关键性状，实验室不断从海量种质资源和群体数据中筛选有价值的遗传位点，并通过功能研究把“候选基因”变成“可利用基因”。

2025年底，实验室在陆地棉基因组与群体遗传学研究方面再获重要进展。科研人员利用代表性材料构建了陆地棉微核心种质群体和超级泛基因组，对陆地棉的演化、传播和重要性状形成进行了更加系统地解析。

通过这项研究，科研人员不仅更系统地梳理了陆地棉的演化路线，还发现了许多前期难以识别的重要变异位点，并挖掘到与纤维品质、衣分和抗病性相关的新遗传位点。

从棉花生物学国家重点实验室到棉花生物育种与综合利用全国重点实验室，平台名称虽有变化，这个实验室的科研主线却始终清晰。2022年以前，实验室重点围绕基因组、群体遗传学和种质资源研究，着力回答“棉花是什么、关键变异在哪里”；2022年至2026年，则更加突出优异基因挖掘、关键技术突破和新种质创制，着力回答“如何更高效改良棉花”。前后两个阶段层层递进、紧密衔接：前期夯实基础，后期强化应用，共同推动棉花研究从科学发现走向育种创新。

面向未来，随着关键基因持续发现、优异种质不断创制、育种技术加快突破，实验室正把更多“藏在基因里的潜力”转化为现实生产力，为我国棉花产业高质量发展和种业科技自立自强注入新动能。