Antecedentes: La regulación de los contenidos de aceite y proteína en la semilla de algodón está gobernada por una red genética compleja. Obtener información sobre los mecanismos que controlan estos rasgos es necesario para analizar los patrones de formación de la calidad de la semilla de algodón. Método: En este estudio, Xinluzhong 37 (P) y Xinluzhong 51 (P) fueron seleccionados como líneas parentales para dos cruzamientos recíprocos: P x P (F) y su recíproco P x P (F). Cada F1 se autofecundó y retrocruzó con ambos padres para generar las generaciones F (F), B (B) y B (B). Para evaluar los rasgos nutricionales en semillas peludas (sin deslintar) y sin pelusa (deslintadas), se midieron dos indicadores, contenido de aceite y contenido de proteína, en ambos tipos de semillas. Se empleó un análisis de segregación conjunta para analizar la herencia de estos rasgos, basado en un modelo de gen mayor más poligen. Resultados: En los cruzamientos ortogonales, los CV para los cuatro rasgos nutricionales oscilaron entre 2,710-7,879%, 4,086-11,070%, 2,724-6,727% y 3,717-9,602%. En los cruzamientos recíprocos, los CV oscilaron entre 2,710-8,053%, 4,086-9,572%, 2,724-6,376% y 3,717-8,845%. Todos los rasgos mostraron distribuciones normales o sesgadas normales. Para el contenido de aceite en semillas sin deslintar/deslintadas, las heredabilidades poligénicas en el cruzamiento ortogonal fueron de 0,64/0,52, y de 0,40/0,36 en el cruzamiento recíproco. Para el contenido de proteína, las heredabilidades de genes mayores en el cruzamiento ortogonal fueron de 0,79 (sin deslintar) y 0,78 (deslintadas), mientras que en el cruzamiento recíproco ambos fueron de 0,62. Conclusiones: Los contenidos de aceite y proteína en las semillas de algodón son rasgos cuantitativos. Tanto en los cruzamientos ortogonales como recíprocos, el contenido de aceite está controlado por múltiples genes y está moldeado por efectos aditivos, dominantes y epistáticos. El contenido de proteína, en cambio, está controlado en gran medida por dos genes mayores junto con genes menores. En la combinación P x P, los genes mayores actúan a través de efectos aditivos, dominantes y epistáticos, mientras que en la combinación P x P, sus efectos son solo aditivos. En ambas combinaciones, los genes menores contribuyen a través de efectos aditivos y dominantes. En resumen, el contenido de aceite en la semilla de algodón está principalmente regulado por poligenes, mientras que el contenido de proteína está determinado principalmente por genes mayores. Estas características genéticas en semillas con pelusa y sin pelusa pueden ofrecer una base teórica para la cría molecular destinada a mejorar la calidad del aceite y la proteína de la semilla de algodón.