رابطه بین رشد گیاهان و تغییرات آب و هوایی یک رویداد به ظاهر متناقض می‏باشد. گرم شدن هوا در واقع خطر سرمازدگی و یخ بندان را در گیاهان افزایش می‏دهد. در فصل بهار هم زمان با شروع رشد گندم، تحمل گیاه به دماهای پایین کاهش پیدا می‏کند و هر یک از مراحل رشد آن ممکن است با این کاهش دما مواجه گردد و صدمه ببیند. این نوع از مدل های کاهش دما را کاهش سریع دما در فصل بهار و یا به طور خلاصه "سرمای بهاره" می‏نامند. تنش دماهای پایین تولید غلات را در مناطق سرد و فرا سرد محدود می کند و در بعضی از سال‏ها خسارات فراوانی وارد می سازد. بنابراین تولید ارقام مقاوم به این کاهش دما ضروری به نظر می‏رسد. مدیریت ذخایر ژنتیکی و در این راستا، آگاهی از تنوع ژنتیکی اصول مهم پروژه‏های به نژادی می‏باشند. در این تحقیق که بخشی از یک برنامه به نژادی می‎باشد، تنوع ژنتیکی 20 رقم گندم نان با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره و صفات فیزیولوژیک مرتبط با تحمل به تنش سرمای بهاره، میزان نشت الکترولیتی و مقدار کمی قند فروکتان، در شرایط کنترل شده بررسی گردید. به این منظور آزمایشی با 20 رقم گندم نان همراه با چهار تیمار سرمایی شامل 8+ (شاهد)، 2+، 0 و 2- درجه سلسیوس در آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی پیاده شد. نتایج تجزیه واریانس حاصل از داده‏های فیزیولوژیک نشان داد که اثر متقابل رقم در سرما در هر دو صفت در سطح 1 درصد معنی‏دار می‏باشد. ارقام متحمل به سرما دارای تراوش سلولی کمتر و میزان کمی قند فروکتان بالاتری در سطوح مختلف تنش سرما می‏باشند. برای بررسی تنوع ژنتیکی در سطح مولکولی از 15 جفت آغازگر ریزماهواره استفاده شد که 13 جفت از آن‏ها توانستند چند شکلی مطلوبی را نشان دهند و در مجموع 43 آلل را شناسایی کردند. تعداد آلل‏های تولید شده با میانگین 31/3 آلل در هر مکان ژنی از 2 تا 5 آلل متغیر بود. میانگین سطح اطلاعات چند شکلی برابر 6/0 و از 42/0 تا 84/ متغیر بود. ژنوتیپ‏ها با ضریب تشابه جاکارد و روش تجزیه خوشه‏ای با مدل الگوریتم‏های همبستگی متوسط گروه بندی شدند و 20 رقم گندم در 4 گروه قرار گرفتند. تجزیه به مختصات اصلی نیز الگوی تنوع ژنتیکی حاصل از روش تجزیه خوشه‏ای را تایید می‏کند. به منظور تعیین ارتباط بین صفات فیزیولوژیک مورد بررسی با داده‏های مولکولی در ارقام گندم نان و شناسایی نشانگرهایی که ممکن است با این صفات پیوستگی داشته باشند، از روش رگرسیون گام به گام استفاده شد. نتایج حاصل از رگرسیون گام به گام، ارتباط معنی دار 3 نشانگر با 2 صفت مورد بررسی را در شرایط دمایی شاهد و ارتباط 4 نشانگر را با 2 صفت در شرایط دمایی تنش شدید نشان داد. به طور کلی نتایج آزمایش نشان داد که تنش سرمای بهاره واکنش‏های متفاوتی را در بین ارقام مختلف موجب شده است و از این نظر تنوع ژنتیکی کافی بین ژنوتیپ‏ها وجود دارد.