根据黄河流域棉区农业生态特点和经济可持续发展需要,着眼于农业种植结构调整和农业可持续发展，广泛搜集种质资源，依据作物遗传规律、理论和育种实践，将常规育种方法与现代育种方法相结合的基础上，探索新的育种方法，创造新的种质资源，选育高产、优质、多抗、高效棉花新品种。棉花良种作为农业生产要素之一参与农业种植结构调整，实现增产增收，将极大调动农民植棉积极性。因此，棉花育种研究及其成果的推广利用，对于农业可持续发展具有重要意义。河南省棉麦分子生态与种质创新重点实验室将成为河南省乃至黄河流域棉区和新疆棉区棉花育种新材料、新品种、新技术的重要研发基地、育种人才培养培训基地、信息交流和技术服务中心。

目前，实验室建有完善的棉花育种配套措施，包括亲本圃、杂交圃、株行鉴定圃、株系鉴定圃、品系比较圃、品系示范圃、病虫害鉴定圃等标准化的棉花育种试验田。主要采用复合梯式杂交、定位育种、系统选育、回交育种、逆境筛选、航天诱变、辐射诱变、真空处理等育种技术等方法育成新品种（系）35个。

1. 早熟棉育种：以早熟为重点，选育生育期在100-110天、绒长在27mm以下、29以上mm以上，马克隆值3.5-4.8以内，比强度在29.5CN/tex以上、高抗枯萎、抗黄萎病的优质早熟棉花新品种。目前，已育成集高产、优质、抗病虫、早熟不早衰于一体新品种（品系）8个，其中，百棉2号、百棉3号已通过河南省品种审定委员会审定。

2. 中熟棉育种：陆地棉品种绒长在27-31mm范围内的品种较多，紧缺绒长在27mm以下的短绒纤维、绒长在31 mm以上的长绒纤维，因此选育绒长在31mm以上的长绒、绒长在27mm以下的短绒纤维、比强度在30CN/tex以上、高抗枯萎、抗黄萎病的高产、优质棉花新品种。目前，已育成棉花新品种（品系）15个.其中，百棉1号、百棉985已通过国家品种审定和国家作物新品种保护，百棉5号、百棉9号、百棉15已通过河南省品种审定。

3. 杂交棉花育种：杂种优势利用是棉花产量、纤维品质、抗性等目标性状实现突破性提高的重要途径。该方向利用常规育种方法，通过大量配置棉花陆海、陆陆组合，测定亲本的配合力，筛选强优势组合。同时，利用分子标记技术和基因表达调控等分子生物学方法，研究当前主栽杂交棉品种杂种优势形成的遗传和分子机理，揭示棉花产生杂种优势的遗传效应，以提高棉花杂交种的选育效率。充分利用棉花杂种优势，选用高抗枯、黄萎病、耐热、耐湿性强的种质资源材料与综合农艺性状好的常规品种连续回交,创造多抗、广适、遗传背景丰富的亲本材料，通过陆陆杂交、海陆杂交远缘大分子操作和嫁接解决棉花超高产、优质、抗病虫问题；同时，加强棉花核不育系两系和核质互作不育系三系研究工作，以促进我国杂交棉生产应用得到快速发展。目前，已育成杂交棉新品种（品系）13个。

4. 彩色棉育种：重点提高彩色棉花产量、稳定棉花色泽，通过辐射诱变、远缘杂交、多因子逆境胁迫筛选、转基因技术、分子标记辅助选育技术，创造选育高产、优质色泽稳定、抗病虫的彩色棉花新品种。