این تحقیق به منظور بررسی تنوع ژنتیکی صفات، برآورد اجزای عملکرد، تعیین اثرات مستقیم و غیر مستقیم بین عملکرد و اجزای عملکرد ، در سال زراعی 88-1387 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی نیشابور اجرا گردید. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار و 18 ژنوتیپ گندم دوروم، همراه 2 رقم شاهد آریا و گندم نان بهار (جمعاً 20 لاین و رقم) ارائه شد. تفاوت معنی دار آماری بین ژنوتیپ های مورد مطالعه در اکثر صفات مورد بررسی مشاهده شد. بیشترین ضریب تغییرات فنوتیپی مربوط به صفات تعداد سنبلچه غیربارور در سنبله، تعداد پنجه غیر بارور در بوته، تعداد دانه در سنبله و وزن سنبله بود. طبق نتایج حاصل از اجزای واریانس ژنتیکی صفات، قابلیت توارث پذیری عمومی برای صفات روز تا ظهور سنبله، وزن هکتولیتر، وزن هزار دانه، طول سنبله و طول پدانکل بالا بود. بر طبق نتایج حاصل از همبستگی ساده فنوتیپی، صفات شاخص برداشت، عملکرد بیولوژیک، تعداد دانه در سنبله و تعداد روز تا رسیدگی با عملکرد همبستگی مثبت و معنی دار از لحاظ آماری داشتند. رابطه وزن هزار دانه، طول غلاف برگ پرچم و طول پدانکل با عملکرد منفی و از لحاظ آماری معنی دار بود. نتایج حاصل از رگرسیون چندگانه گام به گام، حداکثر اختلاف عملکرد کرت را به شاخص برداشت، عملکرد بیولوژیک و طول سنبله نسبت داد. از طرفی نتایج رگرسیون گام به گام روی شاخص برداشت به عنوان عاملی متغیر نشان داد که صفات عملکرد دانه در واحد سطح، عملکرد بیولوژیک، طول سنبله و ارتفاع بوته بخش عمده ای از تغییرات را توجیه کردند. تجزیه به عامل ها 8 عامل پنهانی را استخراج نمود که 87 درصد از تنوع را توجیه نمودند و با در نظر گرفتن الگوی صفات به ترتیب پتانسیل عملکرد، طول گیاه، بنیه رشدی گیاه، مخزن فیزیولوژیک تک بوته، تعداد گره، وزن خشک برگ پرچم، تعداد پنجه غیر بارور و طول غلاف برگ پرچم نامگذاری شدند. تجزیه کلاستر نوع q،20 ژنوتیپ مورد بررسی را در 4 گروه طبقه بندی کرد. در کلاستر سوم، رقم نان بهار، مجزا از ژنوتیپ های گندم دوروم قرار گرفت. در مجموع در این مطالعه نتیجه گیری شد که برای حصول عملکرد بالا در گندم دوروم بایستی گیاهانی با شاخص برداشت زیاد، طول سنبله بلندتر، تعداد دانه بیشتر در سنبله و دانه های سبک تر انتخاب نمود.