高产是小麦育种的重要目标。未来,全球对小麦的需求将继续呈大幅度增长趋势,因此,单产的提高仍然是多数国家的研发重点。小麦产量是复杂的数量性状,由有效穗数、穗粒数和千粒重构成,受多基因控制,易受环境的影响。研究显示我国60年代以后品种单产的提高主要依赖于穗粒数和千粒重,后者的作用尤为显著。因此我们利用微核心种质对穗粒数和千粒重进行了全基因组关联分析,并进一步利用选择导入系群体进行验证。除此之外,我们还详细分析了生理性状冠层温度、叶绿素含量与产量及其构成因子间的关系,并采用关联分析法试图发掘控制冠层温度和叶绿素含量的QTL。通过分析,主要获得以下结果和结论。(1)利用小麦微核心种质和选择导入系对产量的重要构成因子穗粒数和千粒重进行了全基因组关联分析,发掘了控制小麦穗粒数和千粒重的重要位点,在此基础上进一步找出了对育种具有显著正向遗传效应的优异等位变异,这些优异等位变异对于未来的分子标记辅助选择及分子设计育种具有重要的利用价值。通过分析发现：控制穗粒数和千粒重的位点间存在明显的加性效应,而育种的过程就是将这些优异等位变异逐渐聚合的过程。早期普遍认为穗粒数与千粒重呈负相关,通过我们的分析显示,在人工选择的强烈参与的现代选育品种及选择导入系群体中,穗粒数和千粒重均呈现出显著正相关,并且在这两个群体中,控制穗粒数和千粒重的优异等位变异均呈现增多的趋势。影响穗粒数和千粒重的优异等位变异在增加一个性状的同时并没有显著降低另一个性状,或对另一个性状也具有显著增效作用。同样,位点间的分析也显示：影响穗粒数和千粒重的位点间并不完全是负向互作,甚至存在明显的正向互作。(2)产量的提高是三因素协调发展的过程,对目前主栽的郑麦366、周麦18等高产品种分析表明：在检测到的关联位点上,这些品种在多数位点上已表现为优异等位变异。我们通过杂交、回交等育种手段,通过表型水平的筛选,使得这些高产品种的后代在原有基础上又聚合了少量优异等位变异,但产量并没有显著差异。由此表明：改变一两个位点可能很难使得产量得到明显提升,而仅通过表型又很难实现更多优异等位变异的聚合,因此,在未来的超高产育种中,常规育种必须与分子标记辅助选择相结合。(3)通过选择导入系群体的冠层温度和叶绿素含量分析发现：冠层温度与千粒重和产量呈显著负相关；叶绿素含量与千粒重和产量呈显著正相关,并随着时间的推移,相关性逐渐增大。由此推断：在灌浆后期,周麦18选择选择导入系群体良好的根系功能保证了水分和营养的正常供应,降低了冠层温度,而较低的冠层温度对叶绿素和光合起到了良好的保护作用,从而提高了千粒重,最终增加产量。(4)影响冠层温度和叶绿素含量的关联位点中,许多位点同时与穗粒数和千粒重也呈现出显著关联。一因多效或基因间的连锁不平衡是造成表型性状相关的重要原因。同穗粒数和千粒重类似,影响冠层温度和叶绿素含量的优异等位变异间存在明显的加性效应。一因多效位点上的优异等位变异表现为降低冠层温度、增加叶绿素含量和提高千粒重。与这些优异等位变异紧密连锁的重要基因的克隆对未来小麦高产育种具有重要意义。