棉花的生长发育受到生态环境变化的影响,存在着显著的基因型与环境交互作用,只有充分研究和应用棉花基因型与环境的互作效应,恰当地进行品种生态区划分,并选择目标种植区域内有代表性的试验环境作为育种环境,才能大幅度提高棉花遗传改良效果,并利用品种对环境的特殊适应性,充分发挥植棉区域生态环境的资源优势和品种的生产潜力。本研究利用HA-GGE双标图分析了2000～2010年27组长江流域棉花品种多环境试验中的基因型与环境互作模式,对基于皮棉产量、纤维长度、纤维比强度、马克隆值的单性选择和基于纤维品质选择指数(FSI)以及皮棉产量与纤维品质联合选择指数(ISI)的多目标性状选择条件下长江流域棉区可能存在的品种生态区进行了探索与划分,对试验环境的鉴别力、代表性和理想度进行了综合评价,同时构建了IR-GGE模型和基于GGE主成分得分的理想距离计算公式,以提高品种生态区划分和试验环境评价的准确性、可靠性与高效性。研究提出了长江流域棉区基于产量与纤维品质单性状或多目标性状联合选择的品种生态区划分方案和理想试验环境筛选结论,为以长江流域棉区和品种生态区为目标环境的广泛适应性和特殊适应性品种选择和应用提供科学依据和决策支持。主要研究结果如下：1.遗传力校正GGE模型的再校正与应用效果依据主成分分析的信息比(IR)有效性准则,即选取IR≥1的试验环境主成分参与GGE模型的拟合,并据此构建了IR-GGE模型对HA-GGE双标图拟合效果进行校正,以提高品种生态区划分和品种评价的准确性。基于IR-GGE模型对皮棉产量、纤维长度、纤维比强度、马克隆值、纤维品质选择指数、产量和品质联合选择指数的拟合度分别提高了8.2%、3.1%、6%、6.7%、5.4%和5.4%。2.基于GGE模型的棉花品种生态区鉴别与划分基于皮棉产量、纤维长度、纤维比强度、马克隆值、纤维品质选择指数(FSI)以及皮棉产量与纤维品质联合选择指数(ISI)选择应用GGE双标图及其校正版本对长江流域棉区可能存在的品种生态区进行了探索与划分,并用IR-GGE模型进行校正：(1)基于纤维品质综合选择指数(FSI)可以将目标区域划分为整个长江流域棉区划分为1个主品种生态区包括安庆、武汉、襄阳、岳阳、九江、南阳、黄冈、常德、荆州和南京等10个试验环境,2个小品种生态区包括慈溪、射洪、简阳、南通和盐城。(2)基于皮棉产量和纤维品质综合选择指数(ISI)可以将目标区域划分为一个综合的主品种生态区和两个小范围的特殊品种生态区。主品种生态区涵盖了长江流域棉花区试的11个试验环境所代表的大部分目标区域,具有西太平洋温带季风气候区的典型气候型和土壤类型,而两个小规模品种生态区是分别位于长江流域棉区最北边霜期较早且晚秋降温快的南襄盆地品种生态区和长江流域棉区最西边的品种熟期较早且种植密度较高的四川盆地品种生态区。3.基于GGE双标图的试验环境综合评价本研究分别基于皮棉产量、纤维长度、纤维比强度、马克隆值、纤维品质选择指数、产量与品质联合选择指数等单性状选择或多目标性状同步选择条件下对试验环境的鉴别力、代表性、理想指数、理想距离等指标进行了综合评价：(1)黄冈、荆州、南京和常德试验环境总体而言是长江流域棉花区域试验的理想试验环境,也是针对全流域广适性品种选择最有效的育种环境,而南襄盆地的襄阳和南阳试验环境对产量选择和产量与品质综合选择不理想、江浙沿海棉区的南通、盐城和慈溪试验环境对纤维品质选择不理想、四川盆地棉区的射洪和简阳试验环境对产量和纤维品质的单性状或多目标性状选择均不理想。(2)基于产量和品质综合选择指数排名较差的试验环境对产量和纤维品质的综合选择效果效率最低,这可能同样与试验环境所处的地理位置及特殊的气候特征有关。除了与基于纤维品质综合选择指数分析的结果同样的四川盆地棉区“射洪和简阳”外,位于长江流域棉区北缘的“南襄盆地”棉区的南阳和襄阳试验环境也是较差的试验环境,其原因可能与该区域霜期早和晚秋降温快有关。