El enfoque en aumentar el rendimiento del grano de trigo (L.) a expensas de la calidad del grano y la acumulación de nutrientes puede llevar a escaseces de minerales macronutrientes, lo cual es peligroso para la salud humana. Esto es importante, especialmente en naciones donde el trigo para pan se utiliza en la mayoría de los regímenes dietéticos diarios. Una forma eficiente de garantizar la seguridad nutricional es a través de la biofortificación. Se utilizó un enfoque de mapeo de asociación a nivel genómico para investigar la base genética de las diferencias en la acumulación de minerales macronutrientes en los granos de trigo. Se midieron las concentraciones de N, P, K, Na, Ca y Mg después de cultivar un panel de 200 líneas avanzadas de trigo de primavera de la Iniciativa de Mapeo de Asociación de Trigo en el campo. La población mostró un amplio rango de variaciones naturales en los minerales macronutrientes. Se encontró que los minerales tenían fuertes correlaciones positivas, excepto el magnesio, que presentó patrones de correlación negativa con N, P y K. Además, hubo correlaciones negativas entre N y cada uno de Ca y Na. Notablemente, los genotipos con altos rendimientos contenían niveles moderados de metales críticos. De los 148 SNPs significativos por encima de -log10() = 3, 29 tenían valores de -log10() mayores que 4. Cuatro, uno y diecinueve SNPs significativos con un -log10() entre 4 y 5.8 estaban asociados con N y mapeados en los cromosomas 1A, 1B y 1D, respectivamente. Tres SNPs significativos en el cromosoma A3 estaban asociados con K. Dos SNPs significativos estaban asociados con Ca y Na y mapeados en los cromosomas B3 y A4, respectivamente. Nuestros hallazgos ofrecen información crucial sobre los fundamentos genéticos de la concentración de minerales nutricionales, lo que puede guiar futuras investigaciones de cría para mejorar la nutrición humana.