早几年，实验室已开展棉花分子标记研究工作。实验室拥有以SSR为主体的包括RAPD、SNP、RGA等分子标记引物近3000对，建立了成熟的棉花DNA样品高通量PCR检测体系，鉴定出一系列与产量、产量构成因素及纤维品质性状相关的QTL，已初步搭建棉花分子标记辅助选择育种技术平台。

目前，实验室已分别构建了以百棉1号、百棉2号、百棉5号为核心亲本的两套遗传群体和一套育种群体。利用成熟的PCR检测体系和相关软件，发掘来源于百棉1号、百棉2号、百棉5号高产、优质、早熟等经济性状QTL，为通过标记辅助选择棉花新品种培育以及最终目标QTL的图位克隆等工作奠定基础。同时，利用PCR检测体系，我们将对目前主栽棉花品种特别是百棉系列棉花品种进行指纹图谱构建研究工作，为棉花品种鉴定、亲本选配、多样性评价以及亲缘关系分析等提供分子水平上的可靠依据。

由于棉花诸多农艺和经济性状均属复杂的数量性状，即由数量性状基因座(QTL)和环境共同控制，在不同组合亲本中还有可能表现为不同的遗传模式；同时，多数研究认为棉花的产量、纤维品质、熟性、抗性等性状间存在着或正或负的相关关系，利用传统育种同步改良棉花的重要性状难度越来越大。分子生物学的发展对于阐明数量性状遗传本质，改进育种技术和方法具有重要作用。棉花分子生物学研究室目前开设棉花功能标记的发掘与辅助选择、棉花基因组BAC文库构建、棉纤维发育相关miRNAs的鉴定和表达三个研究方向。利用分子数量遗传学理论和分子标记技术，发掘与棉花产量、纤维品质、种子油分、熟性、抗性等重要性状相关的功能标记，为目标性状的标记辅助选择和基因图位克隆提供理论依据；利用高效的棉花BAC文库构建技术，构建具有自主知识产权的优良棉花品种的基因组BAC文库，用国内外已有分子标记探针挑取和分析含有重要性状基因的BAC克隆，为发掘新的分子标记、克隆重要基因、深入开展棉花功能和比较基因组学研究提供重要基础；利用生物信息学、高通量测序、基因芯片、实时定量PCR等方法和技术，进行棉纤维发育相关miRNAs及其靶基因的鉴定和表达谱分析，阐明miRNAs在棉纤维发育过程中的功能和调控作用，最终通过分子手段改良棉纤维产量和品质。