این پژوهش به منظور بررسی تنوع ژنتیکی صفات کمی، کیفیت نانوایی و ریزمغذی ها در 60 ژنوتیپ گندم نان شامل 50 ژنوتیپ بومی و 10 رقم تجاری در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در سال زراعی 90-1389 انجام شد. تجزیه واریانس و مقایسه میانگین، اختلاف معنی داری بین ژنوتیپ ها برای همه صفات نشان داد. ژنوتیپ های گندم برای همه صفات، تفاوت معنی داری با یکدیگر داشتند وراثت پذیری بالایی برای بیشتر صفات برآورد گردید که علت آن یکنواختی محیط آزمایش و تنوع ژنتیکی بالا بوده است. نتایج نشان داد که علاوه بر وجود تنوع ژنتیکی کافی، برآورد وراثت پذیری بالا نیز برای افزایش بهره ژنتیکی ناشی از انتخاب در برنامه های اصلاحی ضروری است. آنالیز همبستگیف همبستگی منفی و معنی داری را بین صفات وابسته به عملکرد دانه و درصد پروتئین نشان داد. محتوای آهن و روی دانه نیز همبستگی منفی با عملکرد دانه داشتند. تجزیه به عامل ها بر اساس همه صفات، تعداد هفت عامل را معرفی کرد که در مجموع 77/71 درصد از واریانس کل داده ها را توجیه نمودند. عامل ها به ترتیب پتانسیل عملکرد، پتانسیل تولید پنجه، کیفیت پروتئین، رسیدگی، کمیت پروتئین، عملکرد و صفات موثر در آن و عناصر ریز مغذی نامگذاری شد. به طور کلی، اعمال انتخاب از طریق هر یک از این عامل ها منجر به گزینش ژنوتیپ ها بر اساس مجموعه صفات موجود در هر یک از این عامل ها و با بار عاملی بیشتر می گردد. نتایج برازش رگرسیون گام به گام عملکرد دانه به عنوان متغیر وابسته نشان داد که 3 صفت عملکرد بیولوژیک، وزن هزار دانه و وزن دانه در سنبله از مهمترین صفات توجیه کننده تغییرات عملکرد دانه هستند. تجزیه ضرایب مسیر نشان داد که عملکرد بیولوژیک (706/0)، وزن دانه در سنبله (044/0) بیشترین اثر مستقیم را در افزایش عملکرد دانه داشتند. تجزیه خوشه ای داده ها، ژنوتیپ ها را در 5 گروه قرار داد. ژنوتیپ هایkc4779 ، kc4681، kc4559، kc4856، kc4848، kc4674، kc4682 ،kc4689، kc4815، kc4840، kc4575، kc4830، kc4793 و ارقام شیرودی، زرین و چمران مناسب ترین ژنوتیپ ها برای بهبود صفات کمی، کیفیت نانوایی و ریز مغذی ها بوده که می توانند در برنامه های اصلاحی مورد استفاده قرار گیرند.