این تحقیق به منظور بررسی تنوع ژنتیکی در 25 ژنوتیپ گندم (21 لاین اصلاحی گندم دوروم، دو رقم بومی گندم دوروم شامل زردک و گردیش، رقم گندم دوروم ساجی و رقم گندم نان سرداری) بر اساس صفات آگرو فیزیولوژیک و شاخص های مقاومت به خشکی در دو شرایط دیم و آبیاری تکمیلی در معاونت موسسه تحقیقات کشاورزی دیم (ایستگاه سرارود) در سال زراعی 91-1390 انجام گردید. ژنوتیپ های مورد بررسی همچنین از لحاظ صفات مرتبط با مارکرهای مولکولی در آزمایشگاه بیوتکنولوژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین در دو شرایط دیم و آبیاری تکمیلی نشان داد که اختلاف معنی داری بین ژنوتیپ ها برای اکثر صفات مورد بررسی وجود دارد. در شرایط دیم ژنوتیپ های 25 و10 به ترتیب دارای بیشترین و کمترین عملکرد دانه و در شرایط آبیاری تکمیلی ژنوتیپ های 7 و 18 به ترتیب بیشترین و کمترین عملکرد دانه را نشان دادند. عملکرد دانه در شرایط دیم با صفات تعداد دانه در سنبله، عملکرد بیولوژیک، تعداد کل دانه، دوره پر شدن دانه، تعداد ساقه بارور، تعداد کل ساقه و در شرایط آبیاری تکمیلی با صفات عملکرد بیولوژیک، تعداد دانه در سنبله، وزن 5 سنبله، وزن دانه 5 سنبله، تعداد کل دانه همبستگی مثبت و معنی داری داشت. بر اساس تجزیه رگرسیون گام به گام در شرایط دیم صفات تعداد کل دانه، تعداد دانه در سنبله، وزن 5 سنبله و تعداد روز تا گرده افشانی بیشترین تأثیر را بر عملکرد دانه داشتند درحالی که در شرایط آبیاری تکمیلی صفات تعداد کل دانه، وزن هزار دانه، هدایت روزنه ای بر عملکرد دانه موثر بودند. تجزیه کلاستر و تابع تشخیص بر اساس صفات وارد شده در مدل رگرسیون در شرایط دیم و آبیاری تکمیلی ژنوتیپ ها را چهار کلاس گروهبندی نمودند. نتایج حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی و بای پلات بر اساس ماتریس ژنوتیپ و صفت نشان داد که امکان گروهبندی صفات در گروه های مختلف و شناسایی ژنوتیپ ها بر اساس گروه های حاصل از صفات مورد مطالعه وجود دارد. ارزیابی ژنوتیپ ها براساس شاخص های مقاومت به خشکی نشان داد که ژنوتیپ های 11 و 18 به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار شاخص های تحمل خشکی (sti)، میانگین بهره وری عملکرد (mp)، میانگین هندسی عملکرد (gmp)، میانگین هارمونیک عملکرد (hm) را داشتند. براساس شاخص شاخص تحمل (tol) و شاخص حساسیت به خشکی (ssi)، ژنوتیپ های 7 و 25 (شاهد: گندم نان) به ترتیب بیشترین وکمترین مقدار را داشتند. از نظر شاخص پایداری عملکرد (ysi)، ژنوتیپ های 25 و 7 بیشترین و کمترین مقدار را داشتند. در ارزیابی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ های مختلف با استفاده از مارکرهای issr از 11 پرایمر مختلف استفاده شد که بیشترین مقدار شاخص محتوای اطلاعات چندشکلی(pic) مربوط به پرایمر 6 با (36/0) و کمترین آن مربوط به پرایمرهای 1 و 5 با (22/0) بود. تجزیه خوشه ای به روشupgma و بر اساس ضریب تشابه دایس ژنوتیپ ها را در3 گروه کلی دسته بندی نمود که ژنوتیپ 25 (شاهد گندم نان) در یک گروه کاملاً جداگانه با فاصله زیادی از سایر گروه ها قرارگرفت. تجزیه خوشه ای براساس ضریب تشابه دایس نشان داد بیشترین ضریب تشابه بین ژنوتیپ های 9 و10 و کمترین ضریب تشابه بین ژنوتیپ های 1و25 بود.