以中棉所 36 均一化全长 cDNA 文库为基础，利用 RT-PCR 技术从棉花中克隆了一个新的 CO 蛋白基因，命名为 GhCO (GenBank：HM006910)。GhCO cDNA 的 ORF 全长为 1017 bp，编码 338 个氨基酸，含有一个 CCT 域和两个 BBOX 域。序列比较分析结果表明，GhCO 蛋白与蓖麻 RcCO、芒果 MiCO 具有较高的同源性，是棉花 CO 蛋白家族中的新成员。QRT-PCR 结果表明，GhCO 在棉花的花、蕾、胚珠等均有表达，而且在蕾和花中优势表达。GhCO 在花芽分化形态出现以前就已经高调表达，推测可能与棉花的花芽分化有关。AtCO 已经证明在花发育过程中对开花时间起正向调节因子的作用，推测 GhCO 蛋白在花发育过程中可能起重要作用。因此，构建了 pBIGhCO 过量表达载体，为进一步研究 GhCO 的功能奠定了重要的基础。

在棉花现蕾期筛选到一个高抗黄萎病的内生菌菌株，根据16S rDNA序列同源性，将其命名为Paenibacillus xylanilyticus YUPP-1(解木聚糖类芽孢杆菌YUPP-1)。当把该菌标记后，每株棉花施用该菌株达到1×10⁶ cfu时，该菌能顺利定殖于棉花体内。室内盆栽抗病实验表明：当生防菌灌根处理的菌量为每株1×10⁶，1×10⁷，1×10⁸ cfu，其在结铃期的发病株率仅为8%，5%和2%，而此时对照的发病株率高达96%。2008－2009年的小区防治结果表明：当生防菌灌根处理的菌量为每株1×10⁸ cfu时，2008年处理区的棉花黄萎病发病株率和病指为14.8%和8.5，对照分别为53.3%和26.5，2009年处理区的棉花黄萎病发病株率和病指为9.4%和6.5，对照为37.8%和18.8。这些结果表明，解木聚糖类芽孢杆菌YUPP-1对防治棉花黄萎病具有巨大的应用潜力。

以不同农药为主的防治策略对棉铃虫和小菜蛾等农业害虫的控制卓有成效，但易产生害虫抗药性问题。害虫抗药性与细胞色素P450酶系、酯酶、钙粘蛋白等酶或受体的生化与分子机理相关。RNA干扰（RNA interference，简称RNAi）作为分子生物学领域中功能基因及基因组研究的一种强有力工具，已逐渐用于昆虫抗药性相关基因的敲除研究并鉴定其功能。本文围绕RNAi的作用机理及其对昆虫抗药性相关基因的沉默研究展开综述，旨在为农业害虫及其抗药性治理提供新思路与新途径。

以陆地棉品种中棉所49号为材料，于2008－2010年在新疆阿克苏市开展了化学打顶和人工打顶的田间对比试验，研究了2种打顶方式下棉花农艺性状、冠层特征、棉铃空间分布、产量性状及纤维品质的异同点。结果表明，化学打顶后棉株高于人工打顶，但株宽、果枝长及叶枝长显著低于人工打顶，因而株型更紧凑、见絮期冠层透光性好。化学打顶棉花上部果枝结铃数和内围铃数略高于人工打顶，铃重与人工打顶的相当，衣分略有降低，子棉和皮棉产量与人工打顶相当且有增产潜力，对综合纤维品质无显著影响。

利用根系生态位指数（root ecological niche index , RENI）研究膜下滴灌不同灌溉量下棉花根系分布特征，并将RENI与根系各参数（根干重、根长、根体积、根表面积）相比较，为描述根系分布提供更准确的参数。试验结果表明：（1）RENI与根系各参数有良好的相关性（r²>95%），可以反映棉花根系的分布。灌溉量较少情况下，根体积对RENI的贡献率最大，根干重贡献率最小；充分灌溉条件下，根体积对RENI的贡献率最小，根干重最大。（2）RENI在土壤中呈偏正态分布，0～40 cm土层的RENI占总RENI的86.8%。（3）膜间裸地的根系分布主要受棉花生物学因素的影响，距离棉株越近，根系分布越多。

研究了新疆连作、轮作棉田土壤可培养微生物区系及活性变化。结果表明，棉花多年连作造成土壤中可培养微生物数量减少，连作6～8年、9～12年、大于13年的棉田与连作小于5年的棉田相比，土壤微生物总量分别下降了40.2%，46.7%，52.4%。连作超过5年后，土壤微生物菌群结构逐渐从高肥的“细菌型”向低肥的“真菌型”转化，细菌/真菌（B/F）和放线菌/真菌（A/F）比值均降低，拮抗菌减少，病原菌积累。氮素生理群氨化细菌、硝化细菌、好气性自生固氮菌数量下降，反硝化细菌数量增加。连作还导致土壤呼吸强度、纤维素分解强度下降，微生物活性降低。连作棉田与草木樨、番茄、春麦、玉米倒茬轮作能使土壤微生物数量明显增长，有益于调节菌群平衡， 提高微生物活性，固氮菌数量呈现显著增长。不同轮作作物的效应不同，以草木樨、番茄的效应更为突出。

采用人工病圃、重病田及苗期室内鉴定相结合的方法，研究了转双价（Chi+Glu）基因的棉花株系61217-1对棉花黄萎病的抗性。结果表明，转基因棉花株系61217-1在人工病圃连续3年达抗病水平，病指极显著低于其受体中棉所24。2009年该转基因株系在河南安阳、江苏大丰及新疆石河子棉花黄萎病重病田的病指分别为18.7、18.1和16.7，均极显著低于受体中棉所24的病指。该转基因株系对来自河北、湖北、新疆的3个强致病力落叶型菌株均达抗病水平，病指分别为16.4、16.8和15.6，也极显著低于受体中棉所24的病指。表明转双价（Chi+Glu）基因的棉花株系61217-1具有优异稳定的抗黄萎病性。

选取在湘杂棉系列品种间表现出多态性稳定的部分SSR引物，基于其扩增片段大小的不同来组合引物，进行棉花多重PCR扩增。结果表明，在与单一PCR扩增相同反应条件下，仅根据扩增片段大小不同的原则，可使80%的两重PCR组合获得正常扩增。利用两重PCR组合正常扩增的引物进行三重、四重PCR反应时，均可获得正常扩增的产物，在此基础上提出棉花上简化的多重PCR优化程序。并将多重PCR技术应用于杂交棉种子纯度检测，清楚地鉴定出母本种子混杂和其它杂交棉种子的混杂，从而为棉花杂交种的快速准确鉴定奠定了技术基础。

阐述了大丽轮枝菌（Verticillium dahliae Kleb）产生的细胞壁降解酶、蛋白酶和毒素在致病中的作用及微菌核形成机制，全面分析了基因组学途径、RNA干涉和农杆菌介导的转化等真菌功能基因组学技术在大丽轮枝菌致病分子机理研究上的进展。

利用ATMT（Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation）技术自建Verticillium dahliae强致病力落叶型菌株T-DNA插入突变体库，共获得5000个转化子；随机挑选1000个转化子进行致病力鉴定，筛选获得5株致病力衰退的突变体。挑选致病力下降最为明显的突变体d1，通过TAIL-PCR技术最终获得一段长3237 bp的DVK1全长cDNA序列，编码1079个氨基酸的蛋白。基于DNA序列比对发现，DVK1基因含有2个内含子，分别为52 bp和36 bp。进一步比对发现T-DNA插入到DVK1基因启始密码上游740 bp的启动子中。通过遗传互补实验d1 恢复了致病性，进一步证明DVK1基因与黄萎菌致病性相关。

在新疆气候生态条件下，设置适量化调和超量化调方式，每个化调下设3个种植密度，研究了化学调节剂（DPC）对不同密度棉花冠层结构及产量的影响。结果表明：随密度增加，两种化调量下均表现叶面积指数（LAI）增大、叶倾角（MFA）变大，株型变紧凑；但密度过大，群体散射辐射透过系数（TR）小，造成生育后期群体光合速率（CAP）较快下降。相同密度下增加化调量，盛铃后期的LAI、MFA和CAP显著降低，TR保持较高水平；群体干物质积累量少，但分配到生殖器官的比例上升。盛铃后至吐絮期的LAI、MFA和CAP与总铃数、皮棉产量均呈显著正相关，开花至吐絮期的TR与群体干物质累积量呈显著负相关。因此，生产上要实现棉花高产及超高产，应促使生育前期叶片面积稳定上升，保持盛铃后期叶片较高的面积、倾角和光合功能。

采用根癌农杆菌直接注射子房，对8个棉花栽培品种进行活体方式的遗传转化。为了确立注射细菌的适宜时期，先采用含考马斯亮蓝染料的菌液对授粉前3 d（-3 DPA，days post-anthesis）至授粉后2 d（2 DPA）的棉花子房进行注射，观察到细菌（染料）可以在-2 DPA至授粉后24 h之间进入子房。为了避免注射对花柱的损伤并影响授粉，选取授粉后24 h已完成受精的子房，利用微量注射器经花柱将10 μL约含1000 个细菌细胞的农杆菌菌液注入子房。对8个棉花品种转化结果表明，该方法可以有效转化棉花。种子成熟后田间播种，经卡那霉素抗性筛选及PCR(Polymerase chain reaction)分子检测，转基因效率平均为2.78%，转化效率与受体的基因型无明显的相关性，相对组织培养的农杆菌转化法和DNA子房注射法有一定的优势。

为进一步挖掘利用高品质品系NM03102的优异纤维品质性状的基因，利用陆地棉鲁棉研21作为母本、NM03102为父本构建了F₂和F_2∶3分离群体。通过7892对SSR引物对亲本进行筛选，获得222对多态性引物，进一步对195个F₂ 群体单株分析得到242个标记位点。其中，182个标记位点连锁构建37个连锁群，共覆盖1661.6 cM，每个连锁群平均包含4.9个标记位点，标记间平均相距9.1 cM，其中35个连锁群被定位到了20条染色体上。利用F₂和F_2∶3纤维品质数据，通过复合区间作图法，共检测到20个纤维品质性状QTL。其中，1个纤维强度的QTL和1个纤维整齐度的QTL与已有的报道一致，1个纤维强度的QTL和1个麦克隆值的QTL在两世代中稳定存在，这为标记辅助选择奠定了基础。

棉花窄行密植生产是缩短棉花生长季节实现棉花早熟的主要举措，并且窄行密植对棉花的产量无显著影响。田间试验于2006年6月到2007年1月在巴基斯坦费萨拉巴德农业大学试验田进行，以确定行距对不同品系棉花的生长、生产和早熟性指数的影响。试验选取NIAB-111，CIM-496和FH-901 3个棉花品种，设置了60、75和90 cm 3种行距进行试验研究。结果表明：行距对棉花生长发育、产量和早熟性指数具有极显著影响；行距75 cm的处理产量最高达到2603 kg·hm^-2，其次是行距60 cm的处理，产量为2541 kg·hm^-2，但二者间差异不显著；行距60 cm的处理早熟性指数达到50.92%，显著大于其它处理；行距75 cm的处理次之。子棉产量最高的品种是FH-901，同时其早熟性指数也最高，达到54.34%。

为了对棉花黄萎病菌群体的遗传多样性进行研究，以棉花黄萎病菌基因组DNA为模板，用双因素和单因素水平优化的方法对SSR反应体系的重要参数进行摸索和优化，建立了最适反应体系。从300对引物中筛选出13对多态性较高的引物，并对来自我国12个省96个县（市）的170个棉花黄萎病菌株进行SSR分析。SSR图谱的聚类分析结果将供试菌株划分为2个群体：群体Ⅰ有26个菌株，其中18个为新疆菌株，占69.23%；群体Ⅱ有144个菌株，其中138个为内地菌株，占95.83%。新疆菌株与其它省份的菌株存在明显差异，SSR指纹图谱与菌株地理来源存在显著的相关性，而与菌株致病力强弱没有表现出相关性，但弱致病力菌株可能更容易发生遗传变异。

单链构象多态性(Single strand conformation polymorphism,SSCP)技术是一种简便、灵敏的多态性检测方法,可以检测出在非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳中因构象差异而导致的单链DNA片段迁移率的不同。本研究根据棉花基因芯片筛选的纤维发育中差异表达基因设计了162对引物，利用SSCP技术在4个陆地棉品种、4个海岛棉品种中进行多态性检测。结果表明，在162对引物中，146对引物经PCR扩增后在1.5%的琼脂糖凝胶电泳中检测出现清晰、明亮的带。经过SSCP分析，54对引物在陆地棉之间产生多态性，共出现116个多态性位点；45 对引物在海岛棉之间产生多态性，共出现111个多态性位点；79对引物在陆地棉和海岛棉之间产生多态性，共出现260个多态性位点；36对引物在陆地棉之间、海岛棉之间同时出现多态性。进一步聚类分析后表明，海岛棉和陆地棉分别聚在了一起。

采用分子标记辅助选择技术将与陆地棉黄萎病抗性相关的18个SSR标记用于大田辅助选择育种。结果表明，18个标记中的BNL1721、BNL2733和BNL3452标记在有/无标记基因型个体间病指差异显著，且选择效应能够在不同世代间稳定遗传。通过对单标记、多标记选择效应比较，发现不同标记间配制辅助选择最优组合可以实现选择效应的最大叠加。

室内以分别用转双价基因棉中棉所41（Cry1Ac+CpTI）、转单价基因棉中棉所44（Cry1Ac）和常规棉中棉所49（CK）连续筛选16代的AYBC、AYBT和AYCK棉铃虫种群为材料，分别继续用上述材料再连续筛选10代，研究抗虫棉对棉铃虫适合度及其抗药性的影响。试验结果表明：经室内连续筛选26代后，与AYCK对照种群相比，AYBC和AYBT种群的幼虫发育历期明显延长，蛹重、产卵量、卵孵化率均明显降低，蛹历期和雌虫百分率差异不显著；与AYBT种群相比，AYBC种群的幼虫发育历期明显延长，产卵量显著降低，蛹重、蛹历期、雌虫百分率和卵孵化率差异不显著。17－26代，AYBC种群与AYBT种群同一筛选代数间对Cry1Ac毒素的抗性倍数差异不显著，并且随着筛选代数的增加，AYBC和AYBT种群的抗性倍数都有所增加。

以30年来南疆自育的33个新陆中品种为研究对象，通过聚类研究发现：33个自育品种通过聚类被明显地划分为两大类，第2类群自育品种遗传基础较第1类群品种有所拓展和丰富，基础遗传组分呈现逐渐拓宽的趋势。同一个育种单位选育的品种均聚为同一类，说明不同育种单位在常年选育过程中积累形成了本单位的优势和各自育种方向特点。通过遗传多样性研究发现：随着新疆栽培模式的变化，自育品种株型由紧凑型向松散型转变，果枝由短果枝向Ⅰ型和Ⅱ型中长果枝类型转变，蕾铃分布由内围铃向外围扩展，蕾铃空间结构更加合理。自育品种在产量性状上仍有很大的提升空间，单株铃数呈现递增趋势，铃重从大铃逐步向适中的铃重范围靠近，衣分提高的潜力巨大。早熟性状选择进一步加强，这为产量的持续提高奠定了基础。自育品种的纤维品质性状在育种演变进程中继续得到保持和加强，品质优势较为明显。

以醋酸棉酚为唯一碳源，从土壤中筛选到2株棉酚降解菌，命名为MM-2及RP-3。经形态学及分子生物学鉴定：MM-2与基因登录号为AF219122.1（Fusarium oxysporum）的同源性达93%，推测MM-2属于镰刀菌属；RP-3与EU294522.1（Rhodotorula mucilaginosa）的同源性达92%，故此推测RP-3属于红酵母属。棉酚降解菌在不同碳源及温度条件下生长试验表明：MM-2在葡萄糖中生长好于在棉酚中，葡萄糖中最适取种时间为48~72 h，棉酚中最适取种时间为60~84 h，最适生长温度均为30℃；RP-3在葡萄糖中的最适取种时间为24~48 h，最适生长温度在25~30℃之间。RP-3在棉酚中生长时，由于醋酸棉酚本身为黄色晶体，影响了OD值的结果，但仍能显示出对棉酚具有降解作用。