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通过对主要农艺性状的改良及优良性状的聚合,提升小麦的产量,始终是小麦育种的重要目标之一,但通过传统育种方式提升小麦产量愈发困难。东北地区春小麦品种具有丰富的遗传多样性,但对其种质多样性利用还不充分。随着分子标记技术的发展,利用全基因组关联分析（Genome-wide association study,GWAS）挖掘主要农艺性状的有利等位变异,已经成为提升分子育种效率的重要手段之一。为挖掘春小麦主要农艺性状的显著关联位点并开发连锁标记,通过分子手段提升育种效率,本研究以东北麦区春小麦品种为主要研究对象,构建包含251份春小麦品种的自然群体,利用55K SNP芯片对构建的群体进行基因分型,结合表型数据进行GWAS,发掘主要性状关联位点及候选基因,并开发紧密连锁分子标记,为分子标记辅助育种（Marker-assisted selection,MAS）提供参考。基于性状特征,将调查性状分为两部分,一部分为与产量直接关联的性状,将其命名为产量及穗部性状,另一部分为产量相关形态性状,将其命名为形态性状。主要结果如下:1、对小麦产量及穗部性状和形态性状进行表型分析,结果表明,群体各性状均呈正态分布趋势。ANOVA分析结果表明,各性状均受基因型、环境、基因型和环境互作影响显著。产量及穗部性状间相关性较为显著,仅有千粒重和小穗数、千粒重与每穗粒数间的相关性未达到显著水平,其余各性状间均呈显著或极显著相关。形态性状只有穗下节间长与旗叶宽呈极显著负相关关系,其余性状间的相关性均不显著。群体结构和主成分分析表明,251份春小麦材料按照基因型可分为3个亚群,亚群分类符合地理来源和选育时间,亚群间具有显著的表型差异。2、通过55K SNP芯片进行基因分型,获得了52503个高质量SNP。GWAS结果表明,与产量及穗部性状显著关联的位点有38个。其中,与表型单位面积穗数（Spike number per unit area,SNU）、小穗数（Spikelet number,SN）、穗长（Spike length,SL）、每穗粒数（Kernel number per spike,KNS）、千粒重（Thousand-kernel weight,TKW）和产量（Grain yield,GY）显著关联的位点分别有8个、6个、19个、7个、4个、13个。单个位点可解释表型变异的7.6%-16.7%。在这些位点中,10个位点为已报道位点,28个可能为新发现的位点。基于这些位点得到69种单倍型。与形态性状关联的位点有30个,其中与旗叶长（Flag leaf length,FLL）、旗叶宽（Flag leaf width,FLW）、穗下节间长（Uppermost internode length,UIL）和植株形态（Plant morphology,PM）显著关联的位点分别有9个、7个、7个和7个。单个位点可解释表型变异的5.9%-17.8%。在这30个位点中,13个位点与前人研究已报道位点重合,其他17个为新发现关联位点。基于这些位点得到68种单倍型。3、针对产量及穗部性状关联位点,鉴定到6个候选基因,分别编码细胞分裂素核苷、E3泛素转移酶、F-box家族蛋白、丝/苏氨酸蛋白激酶、海藻糖-6-磷酸酶。针对形态性状关联位点,鉴定到7个候选基因,分别编码E3泛素转移酶、细胞分裂素核糖苷5’-磷酸氢化酶、F-box家族蛋白、富亮氨酸重复受体蛋白激酶和C2H2锌指蛋白。利用极端差异表型材料,通过qRT-PCR分析对候选基因进行表达验证。结果表明,13个候选基因均参与了目标性状的调控,在性状极端材料间均表达差异显著。4、基于稳定的关联位点,成功开发了两个KASP标记,K＿AX-109181055和K＿AX-110090611,分别与小穗数和穗长关联。利用78份东北春小麦品系对KASP标记的有效性进行验证。结果表明标记K＿AX-109181055可明显将78份高代品系区分为AA、GG和AG三种类型,不同纯合基因型间小穗数存在显著差异;标记K＿AX-110090611可明显将78份高代品系区分为AA、GG和AG三种类型,不同纯合基因型间穗长存在显著差异。以上结果表明KASP标记有效且可用于进一步的MAS育种中。综上,本研究针对东北地区春小麦开展GWAS,鉴定到一批产量及穗部性状和形态性状关联位点,群体中富含有利等位基因的材料可用于促进小麦育种进程;挖掘的关联位点、鉴定到的候选基因和开发的KASP标记可应用于小麦MAS育种。