O melhoramento genético de hortaliças é uma atividade dinâmica que requer ações e resultados rápidos para que atendam as inúmeras demandas do setor produtivo. Ao mesmo tempo, devem ser considerados múltiplos fatores tais como a biologia da planta, os patógenos e pragas que afetam a cultura, os interesses do mercado consumidor e dos produtores. Os marcadores moleculares são ferramentas utilizadas para aumentar a eficiência e rapidez no processo de seleção das plantas com características superiores. Tais marcadores são derivados de segmentos de DNA associados (= fisicamente próximos em um determinado cromossomo ou segmento do genoma da planta) com uma determinada característica a ser selecionada, como resistência a doenças e/ou qualidade nutricional. O marcador molecular deve ser facilmente visualizado e avaliado em laboratório de forma mais rápida e eficaz que o sistema de avaliação direta da própria caraterística que se deseja melhorar. Para ser efetivo, o marcador molecular deve estar inserido dentro do gene que condiciona o caráter (= marcador funcional) ou ter uma forte associação ou ligação com o caráter desejado. Um exemplo de marcador molecular desenvolvido na Embrapa Hortaliças é o empregado para selecionar plantas com resistência à doença vira-cabeça do tomateiro, causada por um complexo de espécies de Tospovirus. Este marcador é de extrema utilidade porque os métodos de inoculação e a observação de sintomas nem sempre são estáveis. Neste caso, a associação do marcador molecular com a resistência é de 100%, já que o segmento de DNA utilizado para o desenho do marcador foi obtido dentro do próprio gene Sw-5 que confere a resistência. A figura ilustra a base genética por detrás do desenvolvimento do marcador para a resistência ao vira-cabeça e a sua aplicação. Na figura à direita, é apresentado o segmento do gene em plantas resistentes (quatro linhas superiores) e em plantas suscetíveis (demais linhas). Nota-se que nos genes das plantas suscetíveis um segmento de DNA foi perdido (= deleção) formando lacunas quando comparadas com o gene funcional. Esta deleção pode ser visualizada rapidamente em sistemas de eletroforese em gel de agarose em que os fragmentos são separados por uma corrente elétrica (painel à esquerda). A variedade IPA-05 mostra apenas a banda de DNA com a deleção (banda baixa). O híbrido Duradoro é um material resistente heterozigoto (tem uma cópia do alelo resistente do gene – banda alta e uma suscetível – banda baixa). A cultivar Tospodoro é resistente e homozigota (apresenta apenas a banda alta). Este procedimento leva, em média, duas horas (bastante rápido). Além do marcador apresentado acima, o laboratório de analise genômica da Embrapa Hortaliças desenvolve e utiliza marcadores para caracteres de qualidade nutricional (presença de elevados teores de carotenoides provitamina A e antioxidantes em tomateiro e cenoura, respectivamente) e resistência a begomovírus em tomateiro (locus tcm-1). São utilizados também, de forma rotineira, marcadores moleculares que já foram desenvolvidos por outros grupos de pesquisa e que são úteis nos programas de melhoramento de hortaliças tais como: resistência a vírus, nematoides, bactérias e fungos em alface, tomate e Capsicum e macho esterilidade em cenoura e cebola.