Los estomas en las hojas de trigo sirven como importantes puertas de entrada para el intercambio de gases con el entorno externo. Sus características morfológicas, como el tamaño y la densidad, están estrechamente relacionadas con procesos fisiológicos como la fotosíntesis y la transpiración. Sin embargo, debido a las limitaciones de los métodos de análisis existentes, la eficiencia en el análisis y la minería de fenotipos estomáticos y sus genes asociados aún requiere mejoras. Para mejorar la precisión y eficiencia del análisis de rasgos fenotípicos estomáticos y descubrir los genes clave relacionados, este estudio seleccionó 210 variedades de trigo. Se propuso un nuevo modelo de segmentación semántica basado en transformadores para los estomas de trigo, llamado Wheat Stoma Former (WSF). Este modelo permite la extracción de máscaras estomáticas totalmente automatizada y altamente eficiente y analiza con precisión rasgos fenotípicos como la longitud, el ancho, el área y el número de estomas en las superficies adaxial (Ad) y abaxial (Ab) de las hojas de trigo basándose en las imágenes de las máscaras. Los resultados de la evaluación del modelo indican que los coeficientes de determinación (R) entre los valores predichos y las mediciones reales para la longitud, el ancho, el área y el número de estomas fueron 0.88, 0.86, 0.81 y 0.93, respectivamente, demostrando la alta precisión y efectividad del modelo en el análisis de rasgos fenotípicos estomáticos. Los datos fenotípicos se combinaron con datos de secuenciación del chip SNP de trigo 660 K y se sometieron a un estudio de asociación a nivel genómico (GWAS) para analizar la base genética de los rasgos estomáticos, incluyendo longitud, ancho y número, en ambas superficies adaxial y abaxial. Se identificaron un total de 36 loci pico SNP significativamente asociados con rasgos estomáticos. A través de la identificación de genes candidatos y el análisis funcional, se encontraron dos genes (en el cromosoma 2B, relacionados con el número de estomas en la superficie abaxial) y (en el cromosoma 6A, relacionados con la longitud de los estomas en la superficie adaxial) asociados con rasgos estomáticos involucrados en la regulación del movimiento y cierre de los estomas, respectivamente. En conclusión, nuestro modelo WSF demuestra avances valiosos en la fenotipificación estomática precisa y eficiente para localizar genes relacionados con rasgos estomáticos en trigo y proporciona a los criadores datos fenotípicos precisos para la selección y cría de variedades de trigo eficientes en el uso del agua.