粗山羊草(Aegilops tauschii,DD,2n=14)是与普通小麦亲缘关系最近的物种之一,也是普通小麦D染色体组的供体种。种质资源遗传多样性是研究物种遗传进化过程的基本依据,对普通小麦和粗山羊草的遗传多样性、遗传进化及有效利用的研究已经成为育种学家长期关注的问题。本研究选用分布于D染色体组7条染色体上的140个SSR标记,检测了由193份粗山羊草和130份小麦种质组成群体的等位变异,目的是在充分解析两个群体遗传多样性的基础上,揭示群体演化与地理分化的关系。同时,基于SSR分子数据,在分析连锁不平衡、群体结构基础上,结合两个群体在株高、穗部性状、生育期、籽粒性状等12个重复鉴定的表型数据,进行标记与性状的关联分析,筛选出在粗山羊草和小麦群体中与主要育种性状相关联的位点及优异等位变异。主要结果如下:1.分析了粗山羊草和小麦种质群体的遗传多样性。140个SSR标记在粗山羊草群体中,共检测到1612个等位变异,单个标记检测到的等位变异范围为5-19,多态性信息指数(PIC值)范围为0.561-0.937,频率小于5%的稀有等位变异数目为424个;在小麦群体中共检测到1057个等位变异位点,单个标记检测到的等位变异范围为3-13个,PIC值范围为0.371-0.912,频率小于5%的稀有等位变异数目为356个。Nei多样性指数在粗山羊草和小麦群体中分别为0.869和0.797,两个群体在D基因组上均表现出丰富的遗传多样性。2.明确了粗山羊草和小麦群体的群体结构和连锁不平衡(LD)状况。利用基于模型的STRUCTURE软件和基于UPGMA聚类分析对两个群体进行群体结构分析,群体分类结果具有一致性,193份粗山羊草被划分为6个亚群,130份小麦种质被划分为7个亚群,相同地理来源的种质趋向于划分为同一类群并与地理生态型成一定的相关性。在粗山羊草群体中,4.45%的位点对之间存在显著的连锁不平衡(P<0.01),r2值衰减遵循方程:Y=-0.025ln(x)+0.114,群体LD最大衰减距离为8.45 cM。小麦群体中,3.72%的位点对存在显著的连锁不平衡(P<0.01),r2值衰减遵循方程:Y=-0.017ln(x)+0.116,群体D基因组的LD最大衰减距离为6.53cM。3.揭示了粗山羊草和小麦群体演化与地理分化的关系。基于SSR标记对粗山羊草和普通小麦总群体与各亚群间进行分子方差分析(AMOVA),两个物种种内、种间、亚群内和亚群间的相互差异均达到极显著(P<0.001)水平,说明两群体种之间和各亚群间都存在显著分化,其亚群的地理分化具有一定的遗传基础。对两群体各亚群之间的遗传分化系数、遗传距离及联合聚类分析结果表明,在粗山羊草和普通小麦群体中,各亚群的分化程度与其地理位置划分上均表现出较为密切的联系。小麦各亚群与粗山羊草的亚群3和亚群4均表现出较小的遗传距离,粗山羊草的亚群3和亚群4主要是来自欧洲和西亚地区的材料,由此推测,小麦D基因组的供体来源可能是来自于与欧洲和西亚的粗山羊草材料。4.对两个群体的株高、穗部性状、生育期、籽粒性状等12个重要农艺性状进行标记-性状的关联分析。在粗山羊草群体中,检测到101个SSR位点与所测性状显著关联(P<0.05),不同性状共检测到271个关联位点。单个关联标记位点对表型变异的解释比例(R2)范围是0.68%-33.70%。在小麦群体中,检测到73个SSR位点与所测性状显著关联(P<0.05),不同性状共检测到370个关联位点。单个关联标记位点对表型变异的解释比例(R2)范围是0.92%~26.97%。5.在两群体中同时发现了一批的与性状显著关联的标记位点,两类群体中同时检测到与株高(PH)、穗长(SL)、开花期(FD)、抽穗期(HD)、籽粒长度(GL)、籽粒面积(GA)、籽粒周长(GP)、籽粒似圆度(GR)和千粒重(TKW)9个农艺性状显著关联的10个SSR位点(cfd4-3D、gdm33-1D、gdm61-4D、gpw5020-2D、gpw5072-4D、gpw5133-4D、gpw5137-7D、gpw5179-6D、gpw5181-7D和gwm583-5D)。6.着重解析了两群体中共同存在且相对稳定关联的位点(在3个或以上环境(或均值)检测到)基因效应,估计了等位变异的潜在表型效应。两群体中检测到株高(PH)、穗长(SL)、开花期(FD)、抽穗期(HD)、籽粒长度(GL)、籽粒面积(GA)、籽粒周长(GP)和籽粒似圆度(GR)等9个农艺性状的39个等位变异位点对性状存在正向效应和负向效应不同的差异;等位变异在相关性状效应上方向、大小的不同解释了性状间正、负相关的遗传原因。