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　　1900年以來，我國棉花育種經歷了從引種到自育的發展歷程，完成了主要品種的6次更新換代，實現了種子供給從短缺到基本平衡的轉變，棉花育種取得了舉世矚目的成就。從品種類型上，由種植亞洲棉到引進國外陸地棉品種，直至種植自育品種;從育種技術上，由系統選育發展到雜交育種，由常規育種發展到轉基因育種，創新能力持續增強。

　　1.國外引種，第一次更換。從1904年開始，歷時54年，這期間的主要特征是引進美國岱字棉15、斯字棉、珂字棉等以及蘇聯108夫、克克1543、2依3等陸地棉品種，逐步替代了我國長期種植的亞洲棉和草棉。其中，岱字棉15的種植面積一度占中國棉花種植面積的84.1%。這些美國棉花的大量引進，對我國棉花產業的發展及品種的改良起到了巨大的推動作用。

　　2.系統育種，第二次更換。隨后的十年期間(1959—1969)，我國利用系統育種技術改進國外陸地棉品種，自己選育的棉花新品種得到了推廣，例如在岱字棉15群體中選育出中棉所2號、中棉所3號，從斯字棉2B群體中選育出徐州1818、邢臺6871等。這次更新，中國棉花單產在之前的基礎上增加了兩成，自育品種表現豐產、穩產且生育期短、適應性廣，纖維長度有所增加，但綜合品質仍然較低。

　　3.雜交育種，第三、四次更換。20世紀70年代，我國采用雜交育種技術培育出一系列新品種。魯棉1號是我國推廣面積超“億畝”的大品種之一，結束了美國岱字棉品種在黃河流域棉區的主導地位。中棉所5號因耐旱耐澇性強成為20世紀70年代主要種植品種。軍棉1號成為南疆20世紀80年代主要種植品種，完全取代了從原蘇聯引進的棉花品種，對新疆棉區的品種更替起到了重要的作用。20世紀70年代末到90年代初，中棉所10號因早熟成為我國短季棉育種的開創性品種，緩解了黃河流域棉區糧棉爭地矛盾，實現了麥棉兩熟雙高產。經過這兩次換種，我國自育陸地棉品種基本普及，品種的豐產性有較大提高。

　　4.抗性育種，第五次更換。針對棉花枯萎病和黃萎病危害日益嚴重，我國在20世紀80年代中期至90年代中期以控制病害為主要育種目標之一。通過打破高產與抗病性和纖維品質的遺傳負相關，育成高抗枯萎病耐黃萎病品種中棉所12和86-1等。此外，中棉所17具有早熟、高產、優質、抗病、適于麥棉套種等優良特性，成為黃淮海棉區麥棉套種的主導品種。這一階段育成的品種極大地促進了棉花豐產、抗病性、纖維品質的提升。自育品種完全取代了國外品種，結束了美棉一統天下的局面。

　　5.轉基因品種引進與自育，第六次更換。從90年代至今(1991—至今)，主要特征是抗蟲棉的推廣。針對1992年、1993年黃河流域棉區棉鈴蟲的猖獗危害，我國培育出R93-1到R93-6等抗蟲棉新品系，但因經濟性狀的缺陷未能推廣。1996年和1998年我國先后引進美國轉Bt基因抗蟲棉分別在黃河和長江流域棉區種植。這次引進品種不僅解決了我國抗蟲棉品種的短缺，還推動了基因檢測方法、良種繁殖、精加工和包裝技術的進步，使商品種子價格大幅提高。

　　1999年我國成功構建具有自主知識產權的Bt基因，成為世界上第二個擁有抗蟲基因自主知識產權的國家，育成了轉基因抗蟲棉SGK321、中棉所41、魯棉研15等，至2006年我國自主培育的抗蟲棉品種種植面積占全國植棉面積的80%以上，到2010年我國自主培育的抗蟲棉品種全面替代美國品種。2019年，由中國農業科學院棉花研究所培育的中棉所41種子搭載嫦娥四號在月面上完成了人類首次生物試驗，并在月面長出了世界上第一株嫩芽。在月面成功發芽必須適應月球低重力、強輻射、高溫差等嚴峻環境條件考驗，“中棉所41”面對月面的各種惡劣環境，顯現出強大的生命力，具有良好的廣譜抗逆能力，對人類探索生命如何在地外星球生存具有重大意義。這是人類首次在月面的生物生長培育試驗成功，而這一片震驚世界的嫩葉背后的棉花種子，卻蘊含著中國眾多農業科研人員幾十年的心血，代表著中國棉花育種水平提升到新的高度。