倒伏与茎秆特性关系密切,是限制小麦产量提升的主要原因之一,解析小麦茎秆特性的遗传机制,有助于培育高产稳产的小麦新品种。本研究以192份黄淮南片小麦品种（系）为材料,于2019-2020年度在河南原阳、鹿邑和郑州以及2020-2021年度在河南原阳（春季追肥和不追肥）和漯河等6个环境对其茎秆特性进行了鉴定,分析了不同品种茎秆性状的遗传差异及相关性,并利用小麦660K SNP芯片进行了全基因组关联分析（GWAS）;同时选取基部第二节间长的最长和最短品种进行转录组（RNA-Seq）分析,将整合后的组学数据与GWAS进行了联合分析。主要研究结果和结论如下:1.联合方差分析表明,所有茎秆性状的品种间的差异均极显著,倒伏等级的环境与品种互作间差异不显著,株高的环境与品种互作间差异显著,其它性状的环境与品种互作间差异均极显著。广义遗传力范围为55.32-88.87%,节间充实度和倒伏等级的遗传力较低,而平衡点和株高的遗传力较高。各个环境下小麦株高、平衡点和基部前三节间直径的变异系数较小,各节间长度的变异系数次之,倒伏等级的变异系数最高。追肥环境下灌浆中期的节间折断力、充实度和倒伏等级以及成熟期的节间长度和直径的变异系数明显高于不追肥的。2.茎秆性状在春季追氮肥和不追氮肥环境间均呈极显著相关。追氮肥会导致基部第二和第三节间茎秆的充实度降低,基部前三节间长度变长、直径变小,倒伏等级增加。从灌浆中期到成熟期,除倒伏等级增高外,基部前三节间的折断力、第二节间充实度和第三节间充实度均降低。3.株高与基部第二节间和第三节间茎秆长度和折断力的关系最密切。基部前三节间长度与基部前三节间折断力、第二节间充实度和第三节间充实度都呈极显著负相关。基部前三节间直径与前三节间折断力、第二节间充实度和第三节间充实度都呈极显著正相关。基部前三节间的折断力与基部第二节间充实度和第三节间充实度之间都呈极显著正相关。4.共检测到1733个与小麦茎秆性状相关的SNP位点,包括长度相关的标记1212个、直径相关的标记280个,折断力相关的标记241个。共检测132个与2个及以上茎秆性状相关的SNPs,其中43个SNPs同时与3个及以上茎秆性状相关联。位于5B染色体上的AX-111032457同时与5个茎秆性状相关联;AX-109419774、AX-108910198、AX-109004798、AX-110084749、AX-94610974同时与4个茎秆性状相关联;37个SNP位点与3个茎秆性状相关联。5.GWAS分析表明,在至少2个环境中同时检测到49个与茎秆性状显著关联的稳定区间,其中与茎秆节间长度关联的有36个,与节间直径关联的有12个,与节间折断力关联的有1个。共找到65个关联茎秆性状的稳定SNPs,分别分布在1B、1D、2D、4A、5B、6B和6D染色体上,其中61个为显著优异等位变异。基部第三节间长度、第四节间长度和第一节间直径的SNPs的优势等位基因在群体中所占比例较高,而基部第一节间长度、第二节间长度、第五节间长度、第二节间直径和第三节间直径的SNPs的优势等位基因占比较低。对稳定出现的65个SNP标记的延伸序列在TGACv1.0数据库和NCBI中进行比对,共找到33个候选基因,其中31个有基因或蛋白功能注释,主要编码泛素结合酶、酪蛋白激酶底物磷蛋白、糖基转移酶和真核翻译起始因子等。其中,Traes CS5B02G005100是第一节间长度、第三节间长度和第四节间长度的候选基因,编码泛素结合酶。6.GWAS检测到9个与茎秆基部第二节间长度相关的候选区间,主要分布在1A、1B、2A、2B、2D、3A、4A和6B染色体上,区间内的单个SNP能解释8.46-15.09%的表型变异。转录组分析结果显示,控制小麦基部第二节间茎长的相关位点主要通过分子功能进行调控,相关的代谢通路主要参与淀粉和蔗糖代谢等。在GWAS候选区间内,发现有5个基因差异表达,主要参与编码多糖生物合成、假设蛋白和植物蛋白质中的DNA结合域。