棉花从何处起源、如何进化？棉花基因组藏着哪些奥秘？未来的棉花育种改良还需要哪些创新？近日南京农业大学、得克萨斯大学、哈森阿尔法生物技术研究所、得州农工大学等单位，合作完成绘制所有5个异源四倍体棉花种的高精度参考基因组图谱，为探究多倍体植物基因组演化规律提供重要参考依据。

现在我们主要的栽培棉花为异源四倍体，其形成经历复杂的杂交、多倍体化和驯化过程。大约150万年前，起源于非洲的二倍体棉和美洲的二倍体棉杂交、基因组加倍形成五个异源四倍体种，分别是陆地棉、海岛棉、毛棉、黄褐棉和达尔文氏棉。其中陆地棉和海岛棉被驯化成为栽培种，毛棉、黄褐棉和达尔文氏棉是野生种。但是受制于四倍基因组本身的复杂性和基因组测序技术，这五个种的形成与演变过程，一直以来未被精确揭示。

这项最新的研究发现，这五个种的形成是单一起源，并历经20-60万年的自然演化，逐渐形成五个棉花种。其中陆地棉和海岛棉经过8000年左右的独立人工驯化，成为最主要的栽培棉花。这意味着，在8000年前，生活在不同地域的人类祖先几乎在同时驯化这两个棉种。不仅如此，即便身处两地，人类祖先却巧合地优化出相似的基因表达模式，从而使得这两种栽培棉的纤维长度增加，颜色也发生改变。