问题——棉花是重要经济作物和纺织原料来源。
近年来，受区域化集中种植、品种更新路径趋同等因素影响，棉花品种遗传多样性下降、同质化加重，一些优势性状在不同品种间“重复叠加”，而对抗逆、品质与产量协同改良所需的遗传资源和有效位点相对不足。
与此同时，极端气候事件增多、病虫害风险叠加，既对稳产高产形成压力，也对育种目标提出更高要求：既要纤维品质更优，也要抗病抗逆更强，还要兼顾产量和适应性。
原因——同质化背后，一个关键问题在于遗传基础偏窄。
长期以来，育种实践更多依赖少数骨干亲本和有限的优良等位基因，导致可供组合利用的变异类型不足，尤其是染色体结构层面的大片段变异在传统分析框架中不易被系统捕捉，进而限制了对适应性与复杂品质性状遗传机制的解释。
要破解这一局面，需要从更高分辨率的基因组层面追溯陆地棉的驯化演化过程，寻找尚未被充分利用的优异基因与关键变异，并将其转化为育种可用的标记和新材料。
影响——中国农业科学院棉花研究所相关团队围绕上述难题，利用107份陆地棉微核心种质构建了超级泛基因组，在更完整的基因组“参考系”上梳理种内差异。
研究首次在陆地棉种内发现A03与A09之间的染色体易位事件，并证实其对种群分化和区域适应性具有显著影响，为解释不同生态区材料的适应差异提供了新的遗传学线索。
进一步分析表明，在现代栽培类型形成之前，野生或半野生陆地棉经历了三个阶段的结构变异积累；以这些结构变异作为标记，可将陆地棉细分为32种单倍型，而现代栽培种主要来源于其中一个单倍型，提示当前主栽品种的遗传来源相对集中、改良空间有待拓展。
在驯化传播路径方面，研究从基因组证据层面支持“中美洲—加勒比海双多样性中心”的观点，并重构出“尤卡坦半岛起源—向危地马拉扩散—走向全球传播”的三阶段驯化与扩散轨迹。
这一结果不仅有助于厘清陆地棉的历史演化脉络，也为在相关地理区域和种质类群中精准发掘新基因资源提供了方向指引。
在抗病与品质改良方面，研究对与免疫相关的NLR基因家族开展泛基因组尺度分析，鉴定出抗黄萎病新位点VWD11，并揭示NLR基因家族的演化规律，为培育抗病品种提供了新的靶点选择。
围绕纤维品质这一棉花核心经济性状，研究构建了127个倒位图谱，并通过PAV（存在/缺失变异）标记识别出69个与纤维品质相关的位点，其中多数为以往SNP标记体系未能检测到的新位点，同时发现了可同时影响纤维强度与种子大小的多效基因。
这些结果表明，结构变异不仅参与适应性塑造，也可能是决定纤维品质等复杂性状的重要遗传基础。
对策——面向育种应用，研究提供了可直接服务于分子设计育种的“工具箱”：一是以超级泛基因组为基础完善育种参考资源，提高对结构变异和关键基因的识别能力；二是将新发现的抗病位点、纤维品质相关位点及其标记纳入育种选择体系，提升选择效率与准确性；三是围绕32种单倍型所代表的遗传谱系，系统引入更广泛的野生与半野生资源，推动亲本创新与新种质创制，从源头上缓解遗传基础狭窄带来的瓶颈。
前景——在气候风险上升、市场对高品质纤维需求持续增长的背景下，棉花产业的竞争力越来越取决于品种的综合性状与适应能力。
随着基因组学、表型组学与育种数据的进一步融合，结构变异相关位点有望更快实现从“发现”到“应用”的转化，推动抗病抗逆、优质高产等多目标协同改良。
业内预计，未来围绕关键结构变异、NLR抗病基因家族以及纤维品质多效基因的精准改良，将成为突破育种同质化、提高资源利用效率的重要方向，也将为棉花生产稳定性和产业链安全提供更坚实的科技支撑。
棉花作为重要的经济作物和战略物资，其育种创新关乎产业竞争力。
这项研究深刻揭示了陆地棉遗传多样性的形成机制和演化规律，不仅为现代棉花育种提供了科学指引，也为充分挖掘和利用种质资源、应对气候变化和病虫害挑战指明了方向。
随着泛基因组技术的深入应用，我国棉花育种有望实现从被动应对向主动创新的转变，培育更多适应性强、品质优异的新品种，为保障国家棉花安全和农业高质量发展做出更大贡献。