棉花是全球重要的经济作物，其中陆地棉的纤维产量占全球总量的95%以上——在我国栽培面积广；然而——长期的区域集中种植和人工选择也带来了一些深层问题。中国农业科学院棉花研究所李付广、杨召恩研究员团队指出，当前陆地棉遗传多样性显著下降、品种同质化加剧。叠加近年来极端气候增多以及病虫害压力上升，棉花稳产高产和育种创新面临更大挑战。 为从源头突破这个瓶颈，研究团队着手系统解析陆地棉的驯化与环境适应过程。他们认为，关键在于从种质资源中挖掘尚未充分利用的优异遗传位点。基于这一思路，研究团队利用107份陆地棉核心种质构建了超级泛基因组，为后续分析提供了基础。 在研究过程中，团队获得多项重要发现。研究首次在陆地棉种内鉴定到染色体易位事件，该事件对种群分化与区域适应性具有显著影响。深入研究表明，在栽培陆地棉形成之前，野生与半野生陆地棉经历了三个阶段的结构变异。以这些结构变异为标记，研究人员将陆地棉细分为32种单倍型。需要指出，现代陆地棉栽培种仅来源于其中1个单倍型，表明其遗传基础十分狭窄，这也为遗传多样性降低提供了直接解释。 通过更深入的基因组分析，研究团队证实了陆地棉起源的“中美洲—加勒比海双多样性中心”假说，并重构了陆地棉“尤卡坦半岛起源→危地马拉扩散→全球传播”的三阶段驯化与传播路径。该成果不仅梳理了陆地棉的演化脉络，也揭示了基因组结构变异在推动陆地棉演化中的作用机制。 该研究成果得到学界关注。中国科学院院士陈晓亚评价指出，该研究为陆地棉驯化研究提供了新的视角，并为加快棉花生物育种提供了重要遗传标记，同时推动棉花基础研究与产业发展。中国工程院院士张献龙认为，这是我国棉花基因组学与种质资源研究领域的又一重要进展。 从应用角度看，这项研究为缓解陆地棉育种同质化提供了理论依据与技术支撑。通过开发利用32种单倍型中尚未被充分应用的遗传资源，育种工作者有望培育遗传背景更丰富、性状更优良的新品种，提升棉花抗逆性与适应性，为产业高质量发展提供支撑。
棉花育种的难点，往往不在于“能否改良”，而在于“从哪里找到新的改良空间”。把陆地棉的演化历程梳理清楚、把关键遗传差异定位出来，育种创新就有了更明确的方向。以更丰富的种质资源为基础、以更精准的遗传标记为工具，我国棉花产业有望在稳产与优质并进的道路上加快迈出关键一步，为农业高质量发展与对应的产业稳定运行提供更有力的支撑。