小麦（Triticum aestivum L.）是世界三大粮食作物之一。近年来,随着人口数量的不断增长,现有的粮食产量不足以支撑2050年的人口数量,粮食产量的增长速率需要加速提高。小麦产量三要素为:穗数,每穗籽粒数,千粒重。其中穗数受到分蘖的控制,每穗籽粒数被穗长和小穗数共同影响。所以穗长、小穗数、分蘖、千粒重被认为是主要产量相关性状,对小麦产量的提升意义重大。本实验以272中国小麦地方品种为材料,对穗长、小穗数、分蘖以及千粒重性状进行了多环境的表型调查。结合660K芯片中获得的172,711个单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism,SNP）标记,利用五种多位点模型对四个主要的产量相关性状进行全基因组关联分析（Genome-wide association study,GWAS）。并且对其中效应值最高的位点QTkw.sicau-4B开发成竞争性等位基因特异性PCR（Kompetitive allele-specific PCR,KASP）标记,在不同遗传背景的群体中进行了验证。本实验主要实验结果如下:1.通过272份中国小麦地方品种产量相关性状的GWAS,发现了18个新QTL。本实验通过五种多位点模型,鉴定到308个与穗长、小穗数、分蘖、千粒重显著关联的SNP标记。通过比较与整理五种不同的多位点模型检测到的显著关联SNP标记,共筛选了27个稳定可靠的产量相关数量性状基因座（Quantitative trait loci,QTL）。对比前人研究结果后,其中18个产量相关QTL可能为新发现的QTL。2.将QTkw.sicau-4B紧密连锁的SNP标记开发成KASP标记,提供了该QTL的分子育种技术途径。本研究发掘的18个新QTL中,QTkw.sicau-4B的是一个影响千粒重的主效QTL。针对该QTL位点紧密连锁的SNP标记开发了KASP标记,在两个不同遗传背景的重铸自交系群体中进行了验证。发现优异等位基因A能在不同遗传背景下显著增加千粒重。该KASP标记可用于分子标记辅助选择（Marker-assisted selection,MAS）育种。3.结合QTkw.sicau-4B区间内基因的表达量与功能注释,缩小了候选基因范围。本研究在QTkw.sicau-4B区间内一共鉴定到46个高可信度基因,根据表达量公共数据库Wheat Exp网站中的数据显示,46个基因中有9个基因在小麦籽粒重要发育时期的小麦籽粒部位中高表达。通过KOBAS 3.0网站进行同源基因注释,以及网站Ensemblplant和Uniprot同源基因编码的蛋白功能预测,发现46个基因中有3个基因的同源基因行使的功能与籽粒相关。结合表达量与功能注释,发现基因Traes CS4B01G272300是QTkw.sicau-4B区间内最有可能的千粒重控制基因,是下一步研究的首选对象。