خشکی از مهمترین تنش‌های غیرزیستی است که رشد و تولید گیاهان زراعی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. بنابراین نیاز به اصلاح ارقامی که از سازگاری بالا و نیاز آبی پایینی برخوردار باشند، به شدت احساس می‌‌شود. این مطالعه به‌منظور بررسی تحمل خشکی ژنوتیپ‌های بومی پنبه بر روی 19 ژنوتیپ دیپلوئید در مزرعه ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کاشمر به صورت آزمایش اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی و در دو شرایط بدون تنش و تنش رطوبتی در سه تکرار اجرا شد. به‌منظور ارزیابی تحمل خشکی ژنوتیپ‌ها، شاخص‌های تحمل و حساسیت به تنش با استفاده از عملکرد وش در شرایط بدون تنش و تنش رطوبتی محاسبه شدند. برای اکثر صفات و شاخص‌های مورد بررسی تنوع ژنتیکی بالایی بین ژنوتیپ‌ها مشاهده شد. تنش رطوبتی آثار منفی بر روی اکثر صفات مورد مطالعه داشت و تنوع فنوتیپی صفات را کاهش داد. به طور متوسط تنش رطوبتی دو صفت عملکرد و ارتفاع بوته را به ترتیب به میزان 74 درصد و 51 درصد کاهش داد. وراثت‌پذیری پایین عملکرد وش (46 درصد) نشان‌دهنده این است که انتخاب مستقیم براساس عملکرد وش برای بهبود این صفت کارایی کمتری دارد و باید از انتخاب غیرمستقیم براساس اجزای عملکرد که وراثت‌پذیری نسبتاً بالایی دارند و از همبستگی بالایی با عملکرد وش برخوردار هستند (یعنی ارتفاع بوته، تعداد شاخه رویا و زایا، تعداد غوزه باز و بسته)، بهره جست. شاخص‌های MP، GMP، STI، YI و ATI همبستگی مثبت و معنی‌داری با عملکرد وش در دو شرایط تنش و بدون تنش داشتند و قادر به تفکیک ژنوتیپ‌های برتر بودند. لذا این سه شاخص به‌عنوان بهترین شاخص‌ها در تفکیک ژنوتیپ‌های متحمل و حساس به تنش رطوبتی در پنبه شناسایی شدند. نتایج نشان داد که توده‌های بومی‏ شهرضا، سرخه سمنان و غوزه قرمز کاشمر متحمل و توده‌های بومی ‏الیاف رنگی و غوزه قرمز برگ سبز قم حساس به تنش رطوبتی بودند. از ژنوتیپ‌های متحمل شناسایی شده در این مطالعه می‌توان به‌عنوان والدین مناسب برای تجزیه و تحلیل ژنتیکی و اصلاح برای تحمل تنش رطوبتی در مطالعات آتی استفاده کرد. همچنین از تلاقی ژنوتیپ‌های متحمل و حساس به تنش می‌توان به‌منظور ایجاد نقشه‌های ژنتیکی در مطالعات اصلاحی بهره جست.