Asia Central es una región importante para el crecimiento del trigo de invierno, con un área de cultivo de más de 15 millones de hectáreas (ha). Sin embargo, el rendimiento promedio es de aproximadamente 3 toneladas por ha, lo cual es significativamente más bajo que en los países desarrollados. Por lo tanto, el desarrollo de nuevos cultivares competitivos de alto rendimiento, incluidos aquellos basados en la aplicación de herramientas modernas de genética molecular, es una prioridad clave en los proyectos de mejoramiento de trigo de invierno. Uno de estos herramientas es el resultado de la identificación de nuevos genes y loci de rasgos cuantitativos (QTLs) para rasgos agronómicos utilizando paneles de germoplasma diversos y estudios de asociación a nivel genómico (GWAS). En este trabajo, se ensambló un panel de accesiones de trigo de invierno utilizando 115 accesiones de Asia Central y 162 muestras de otras regiones del mundo. El GWAS, basado en una evaluación de campo de dos años de la colección en las regiones del sur y sureste de Kazajistán y 10,481 marcadores SNP polimórficos, permitió la detección de 173 QTLs estables en nueve rasgos agronómicos estudiados. Una encuesta de la literatura científica publicada sugiere que 23 de estos 173 QTLs estables tienen ubicaciones similares a las de QTLs previamente reportados, respaldando la solidez de la investigación. Además, 221 y 162 accesiones superaron los estándares locales de rendimiento de grano en las estaciones del sur y sureste de Kazajistán, respectivamente. Por lo tanto, este estudio es una contribución adicional a la identificación de nuevos QTLs para rasgos agronómicos clave y líneas genéticas valiosas en proyectos de mejoramiento de trigo de invierno.