棉花從何處起源、如何進化？棉花基因組藏著哪些奧秘？未來的棉花育種改良還需要哪些創新？近日南京農業大學、得克薩斯大學、哈森阿爾法生物技術研究所、得州農工大學等單位，合作完成繪制所有5個異源四倍體棉花種的高精度參考基因組圖譜，為探究多倍體植物基因組演化規律提供重要參考依據。

現在我們主要的栽培棉花為異源四倍體，其形成經歷復雜的雜交、多倍體化和馴化過程。大約150萬年前，起源于非洲的二倍體棉和美洲的二倍體棉雜交、基因組加倍形成五個異源四倍體種，分別是陸地棉、海島棉、毛棉、黃褐棉和達爾文氏棉。其中陸地棉和海島棉被馴化成為栽培種，毛棉、黃褐棉和達爾文氏棉是野生種。但是受制于四倍基因組本身的復雜性和基因組測序技術，這五個種的形成與演變過程，一直以來未被精確揭示。

這項最新的研究發現，這五個種的形成是單一起源，并歷經20-60萬年的自然演化，逐漸形成五個棉花種。其中陸地棉和海島棉經過8000年左右的獨立人工馴化，成為最主要的栽培棉花。這意味著，在8000年前，生活在不同地域的人類祖先幾乎在同時馴化這兩個棉種。不僅如此，即便身處兩地，人類祖先卻巧合地優化出相似的基因表達模式，從而使得這兩種栽培棉的纖維長度增加，顏色也發生改變。