为探求实用性强、省时省力的根系测定方法，本研究以构建的两个小麦分离群体的F4株系为材料，对Cigar培养法、根管栽培法和根钻取土法三种取根方法测定的小麦根系性状进行了比较分析，以建立一种便捷、省力的根系测定方法；同时分析了根系性状与小麦光合生理和农艺性状的关系，以了解根系性状对农艺性状的影响，探索合理的根系构成；进一步采用SSR分子标记构建了遗传连锁图，对小麦根系性状的QTL进行了检测和定位分析，以促进小麦根系性状的研究及其在遗传改良中的利用。取得的主要结果如下:(1)利用Cigar培养法、根管栽培法和根钻取土法，测定的根系干重相互之间表现出正相关，且在根钻取土法与根管栽培法、三种方法在SD群体中的相关性达到显著水平。(2)根系干重与光合等生理性状关系的研究发现，根干重与光合速率、蒸腾效率呈弱的正相关，与气孔导度、胞间CO2浓度的相关性不显著。进一步分析发现，根系干重与产量、生物量、穗粒数和千粒重呈正相关。其中用Cigar培养法测定的根干重与产量、株高、有效分蘖、穗粒数和千粒重呈显著正相关；用根管栽培法测定的根干重与千粒重显著正相关，与其他性状，特别在Se群体中的相关性较低(3)具有较高根系干重的株系在产量、生物量、株高、有效分蘖数、穗长、穗粒数、千粒重方面显著高于低根系干重的株系；但在生理性状方面仅在光合速率上有显著差异。苗期根系干重的增加主要在于株系总根长的增长；成熟期株系间根系干重差异主要来源于浅层根系；不同土层的根系干重与产量呈现正相关性，深层根系重量占总根量的比重很低（约5%），但其与产量有极显著的正相关性。（4）作图群体的各性状表现出较大的变异范围，具有较丰富的遗传变异，但群体根系性状中，根系干重、总根长和茎叶干重比的偏度和峰度较小，适合遗传作图和QTL定位分析。初步构建了包含126个SSR分子标记的分子遗传图谱，这些标记不均等地覆盖在小麦20条染色体基因组上，遗传连锁图长度分别为1205和1284cM，标记间的平均距离分别为30和22cM。共检测到18个根系性状的QTL位点，其中5个位于4A染色体上控制根管法测定的根干重的位点，7个与根管法根叶比相关的QTL以及6个分布于6A与Cigar法测定的根系干重的QTL。