棉花种间、品种间或品系间杂交的杂种一代，常有不同程度的优势，如果优势的综合表现优于当地最好的推广品种，即可用于生产，增加经济效益。

1908年W.L.鲍尔斯（Balls）报道了陆地棉与埃及棉的种间杂种一代，在植株高度、开花期、纤维长度、种子大小等性状上具有优势表现。关于陆地棉品种间杂种优势，30年代才有较系统的研究。此后，这方面的研究逐渐增多，肯定了杂种优势在棉花生产上利用的潜力，在此基础上逐渐转移到利用方法的研究及较大规模的生产试验。美国在培育细胞质控制的雄性不育系、恢复系方面取得较大进展。印度用手工去雄杂交制种，杂种已有较大面积种植，并取得显著的增产和改良纤维品质的效果。中国在30年代也已有了关于棉花杂种优势的研究。奚元龄（1936）研究证明亚洲棉不同生态型的品种间杂种一代的植株高度、衣指、单铃子棉重、单铃种子重及纤维长度等性状都表现有显著或微弱的杂种优势。50年代后期，江苏、浙江、上海等省（市）棉花科研单位研究了陆地棉与海岛棉杂种优势的利用问题，配制的一些杂交组合曾在这些地区试种。但由于组合不够理想，杂种纤维整齐度较低，纤维强度低于海岛棉，不孕子率高等原因未能在生产上大面积利用。陆地棉品种间杂种优势利用的研究，始于50年代，到70年代以后，进一步开展了制种方法的研究，并筛选出高优势的杂交组合。1982年用手工去雄杂交制种的杂种种植面积达3000多公顷；1984年四川省利用核不育基因控制的洞A雄性不育系制种，其杂交种种植面积达到3万公顷，获得较显著的增产效果和经济效益。

不论棉花种间或品种间的杂种，一般都表现出苗快，生长健壮，植株较高，现蕾、开花提早，结铃多且铃较大，故产量较高。陆地棉与海岛棉杂交的杂种一代，产量一般高于海岛棉，低于或接近陆地棉品种；其产量优势主要表现为单位面积的铃数增加。杂种的纤维长度与海岛棉相似，纤维整齐度低于双亲；纤维强度一般介于双亲之间，低于海岛棉亲本；纤维细度一般高于双亲。陆地棉品种间杂交的杂种第一代，产量优势变幅很大，不同的杂交组合，产量可表现为负优势到较强的正优势。优良的杂交组合可比当地推广品种增产15%左右；强优势组合可增产20～30%。陆地棉品种间杂交的杂种产量优势主要表现为铃重增加；杂种的纤维品质性状没有突出的优势，一般与双亲平均值接近；纤维的主体长度表现为部分显性。

棉花不同亲本组合的杂交种所表现的杂种优势范围和程度常有不同。因此，选择适当的亲本，配制强优势组合是棉花杂种优势利用的关键。一般认为都具有好的农艺和经济性状，且优缺点可以互补，或地理生态条件差异较大的亲本材料进行杂交，其杂种一代常可获得较强的优势。选配组合同时注意选用当地的优良推广品种作为亲本之一，其杂种对本地条件常有较好的适应性，且有利于杂交制种。较可靠的方法是选用适当的亲本，利用双列杂交的统计分析方法，进行亲本配合力的测定。在一般配合力好的基础上，筛选出特殊配合力高的组合，则其杂种优势明显，生产应用价值大。此外，各地筛选的高优势组合，应该进行联合比较试验和区域试验，以鉴定其高产优质性能和地域的适应性。

在棉花杂种优势利用中，至今仍无高效率、低成本，较简便的生产杂种种子的方法，这是限制棉花杂种优势广泛利用的一个重要因素。目前应用和进一步研究中的制种万法有以下5种：

手工去雄杂交

棉花花器大，手工去雄较易，一人一天约可生产0，5千克杂种种子。为了节约利用杂交种子，可配合营养钵育苗移栽，适应扩大杂种种植的行株距。这个方法费工费时，只适用于劳力较多的地区。

应用指示性状制种

以苗期具有隐性性状的品种作为母本，与具有相对显性性状的父本品种进行杂交，杂种一代根据苗期隐性性状的有无，识别真假杂种，这样可省去人工去雄。目前试用过的隐性指示性状有：苗期无色素腺体、芽黄、叶基无红斑等。

化学杀雄

用化学药剂杀死雄配子，而不损伤雌配子的正常受精能力，可省去手工去雄。在棉株上曾试用过二氯丙酸、二氯丙酸钠（又称茅草枯）、二氯异丁酸、二氯乙酸、顺丁烯二酸酰30（又称青鲜素，简称MH30）、二氯异丁酸钠（又称232或FW-450）等药剂，均有不同程度杀死雄配子的效果，表现花药干瘪不开裂，花粉粒死亡。这些化学药剂一般采用适当浓度的水溶液在现蕾初期开始喷洒棉株，开花初期可再喷一次，开放的花朵不必去雄，只需手工授以父本花粉。由于药剂杀雄效果不够稳定，用药量较难掌握，常引起药害，且受地区和气候条件影响较大，迄今未能在生产上应用。

二系法

利用核不育基因控制的雄性不育系制种，四川省选育的洞A核雄性不育系的不育性就是受一对隐性核基因控制的，表现整株不育，不育性稳定。以正常的可育姊妹株与其杂交，杂种一代将分离出不育株与可育株各半。用不育株作不育系，可育株作保持系，则可一系两用，不需要再选育保持系。因此这种制种方法称为二系法或一系两用法。供生产用的F₁种子则以正常可育父本品种的花粉给不育株授粉而产生。四川省利用洞A核雄性不育系配制了川杂1号、2号和3号三个优良杂交组合，其中川杂3号种植面积较大。这些杂交种可比当地原推广品种的原种增产皮棉10～20%。二系法不足之处是在制种田开花时鉴定花粉育性后，要拔除约占50%的可育株，不育株虽可免去手工去雄，但仍需手工授粉杂交。

三系法

利用雄性不育系、保持系和恢复系“三系配套”的方法制种。美国V.G.迈耶（Meyer1975）育成了具有野生二倍体棉种哈克尼西棉细胞质的雄性不育系DES-HAMS277和DES-HAMS16。这两个不育系的育性稳定，并且有较好的农艺性状。一般陆地棉品种都可作为它们的保持系。同时也育成了相应的恢复系DES-HAF277和DES-HAF16。这两个恢复系育性恢复能力不稳定，因此与不育系杂交产生的杂种一代的育性恢复程度变幅很大，正在进一步研究提高恢复系的育性恢复能力。另在利用三系制种时，传粉的媒介问题也尚未完全解决。

棉花杂种优势利用是提高棉花产量、品质和抗性的一个途径，但还存在缺少高优势组合、制种方法不完善或较费工等问题，需要进一步深入研究，才能在生产上更广泛的应用。