Use of Molecular Markers in the Protection of Ornamental Pepper Cultivars

Authors

DOI:

https://doi.org/10.9771/cp.v18i3.60930

Keywords:

Intellectual Property, Ornamental, Molecular Analysis.

Abstract

Ornamental peppers, valued for their aesthetics and economic potential, face protection challenges due to their high genetic diversity and ease of reproduction, which complicates the distinction and protection of new cultivars. Traditional descriptors, such as morphological characteristics, are often insufficient to accurately differentiate cultivars. This study aimed to explore the use of molecular markers, such as SSR and SNP, as complementary descriptors in the protection of ornamental pepper cultivars. The methodology included a literature review and analysis of cultivar protection processes, both in Brazil and abroad, with research conducted in databases such as PubMed, Portal Capes, and Web of Science. The analysis demonstrated that molecular markers are effective in distinguishing genotypes, offering a more precise alternative to traditional morphological descriptors, and assisting in the protection of intellectual property rights of the cultivar owner, promoting greater security and innovation in the agricultural sector.

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Author Biographies

Wellington Silva Gomes, Minas Gerais State University

PhD in Genetics and Breeding from the Federal University of Viçosa in 2013.

Samy Pimenta, Montes Claros State University

PhD in Genetics and Plant Breeding from the Darcy Ribeiro State University of Northern Fluminense in 2015.

Allynson Takehiro Fujita, Minas Gerais State University

PhD in Analytical Chemistry from São Paulo State University in 2007.

Eduardo Meireles, Minas Gerais State University

PhD in Urban Engineering from the Federal University of São Carlos in 2016.

References

ALTIERI, Miguel A.; NICHOLLS, Clara I. The adaptation and mitigation potential of traditional agriculture in a changing climate. Climatic Change, [s.l.], v. 140, p. 33-45, 2017. DOI: https://doi.org/10.1007/s10584-013-0909-y.

AVIANI, Daniela de Morais et al. Abordagem sobre Proteção e Registro de Cultivares. In: FALEIRO, Fábio Gelape; FARIAS NETO, Austeclinio Lopes; RIBEIRO JUNIOR, Walter Quadros (ed.). Pré-melhoramento, melhoramento e pós-melhoramento: estratégias e desafios. Embrapa Cerrados, Planaltina, DF, 2008. p. 167-183.

AVIANI, Danilo Marcelo; SANTOS, André Luiz dos. Considerações sobre o uso de marcadores moleculares na proteção legal de cultivares. Revista de Biotecnologia Aplicada, [s.l.], v. 12, n. 3, p. 45-52, 2011.

AVIANI, Daniela de Moraes; SANTOS, Fabrício Santana. Uso de marcadores moleculares em proteção de cultivares. In: SANTOS, Fabrício Santana; TEIXEIRA, Filipe Geraldo de Moraes (org.). Proteção de cultivares no Brasil. Viçosa: UFV, 2023. p. 155-158.

BADAWY, Adham et al. Water Profitability Analysis to Improve Food Security and Climate Resilience: A Case Study in the Egyptian Nile Delta. Climate, [s.l.], v. 10, n. 2, 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/cli10020017.

BAŞAK, H. et al. Genetic characterization of pepper (Capsicum annuum L.) genotypes from central Anatolia with SSR and SCAR markers. Genetika, [s.l.], v. 54, ed. 3, p. 1.171-1.182, 2022. DOI: https://doi.org/10.2298/gensr2203171b.

BAUR, Nina et al. Theory and methods in spatial analysis. Towards integrating qualitative, quantitative and cartographic approaches in the social sciences and humanities. Historical Social Research, [s.l.], p. 7-50, 2014.

BORÉM, Aluízio; CAIXETA, Eveline Teixeira. Marcadores moleculares. Viçosa: DFT/UFV, 2016. 385p.

BORÉM, Aluízio; MIRANDA, Glauco Vieira; FRITSCHE-NETO, Roberto. Melhoramento de plantas. 8. ed. Viçosa: Editora da UFV, 2021. 543p.

BOSETTO, Luane. Caracterização e diferenciação entre cultivares de macieira desenvolvidas em Santa Catarina. 2021. 53f. Dissertação (Mestrado em Produção Vegetal) – Universidade do Estado de Santa Catarina, Lages, 2021.

BRASIL. Lei n. 9.456, de 25 de abril de 1997. Institui a Lei de Proteção de Cultivares e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 28 abr. 1997. Disponível em: https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l9456.htm. Acesso em: 24 fev. 2025.

BRAMMER, Sandra Patussi. Marcadores moleculares: princípios básicos e uso em programas de melhoramento genético vegetal. Passo Fundo, RS: Embrapa, 2000. (Documentos Online, 3). Disponível em: http://www.cnpt.embrapa.br/biblio/p_do03.htm. Acesso em: 16 out. 2024.

BRUCH, Kelly Lissandra. Limites do Direito de Propriedade Industrial de Plantas. 1. ed. Florianópolis: Conceito, 2013. 240p.

BRUCH, Kelly Lissandra; VIEIRA, Adriana Carvalho Pinto; DEWES, Homero. A propriedade industrial: dupla proteção ou proteções coexistentes sobre uma mesma planta. In: BUAINAIN, Antônio Márcio; BONACELLI, Maria Beatriz Machado; MENDES, Cássia Isabel Costa (ed.). Propriedade Intelectual e Inovações na Agricultura. Rio de Janeiro: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia, Políticas Públicas, Estratégias e Desenvolvimento, 2015. p. 285-318.

CARMO, Flávia Lima do et al. Cultivares – O que são, como se apropriar, como consultar. In: SANTOS, Wagna Piler Carvalho dos (org.). Conceitos e aplicações de propriedade intelectual. Salvador: IFBA, 2019. v. II. p. 349-399.

CARVALHO, Sabrina I. C.; BIANCHETTI, Luciano de B.; REIFSCHNEIDER, Francisco J. B. Registro e proteção de cultivares pelo setor público: a experiência do programa de melhoramento de Capsicum da Embrapa Hortaliças. Horticultura Brasileira, [s.l.], v. 27, n. 2, p. 135-138, 2009.

CASTRO, Caroline Marques et al. Marcadores SSR em batata: importante técnica para auxiliar no registro e proteção de cultivares. Embrapa Clima Temperado, [s.l.], Comunicado Técnico 198. dez. 2008. ISSN 1806-9193.

CUSTÓDIO, G. et al. Selection of ideal genotypes in peppers with ornamental potential. Folia Horticulturae, [s.l.], 2023. DOI: https://doi.org/10.2478/fhort-2023-0033.

DONG, Oliver Xiaoou; RONALD, Pamela C. Genetic Engineering for Disease Resistance in Plants: Recent Progress and Future Perspectives. Plant Physiology, [s.l.], v. 180, n. 1, p. 26-38, maio, 2019. DOI: https://doi.org/10.1104/pp.18.01224.

EL-REFAEE, Yasser Zain Alabdeen et al. DNA Fingerprinting and Genetic Diversity Analysis of some Egyptian Rice Genotypes. Journal of Agricultural Chemistry and Biotechnology, [s.l.], v. 12, n. 8, p. 157-164, 2021. DOI: 10.21608/jacb.2021.196776.

FERRÃO, Luís Felipe V. et al. Genomic Selection in an Outcrossing Autotetraploid Fruit Crop: Lessons From Blueberry Breeding. Frontiers in Plant Science, [s.l.], v. 12, 676326, 2021. DOI: https://doi.org/1 0.3389/fpls.2021.676326.

FERREIRA, Marcio Elias.; MORETZSOHN, Márcio de Carvalho; BUSO, Glaúcia. Fundamentos da caracterização molecular de germoplasma vegetal. In: NASS, Luciano Lourenço (org.) Recursos genéticos vegetais. Brasília, DF: Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, 2007. p. 377-420.

GOMEZ-ZAVAGLIA, Andrea; MEJUTO, Juan C.; SIMAL-GANDARA, Jesus. Mitigation of emerging implications of climate change on food production systems. Food Research International, [s.l.], v. 134, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109256.

GUIZADO, Stalin Juan Vasquez et al. Genetic diversity and population structure of endangered rosewood from the Peruvian Amazon using ISSR markers. Acta Amazonica, [s.l.], v. 50, n. 3, p. 204-212, 2020. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1809-4392201902203.

HASAN, Nazarul et al. Recent advancements in molecular marker-assisted selection and applications in plant breeding programmes. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology, [s.l.], v. 19, p. 128, 2021.

HERNÁNDEZ-PÉREZ, T. et al. Capsicum annuum (hot pepper): An ancient Latin-American crop with outstanding bioactive compounds and nutraceutical potential. A Review: Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, [s.l.], v. 19, n. 6, p. 2.972-2.993, 2020. DOI: https://doi.org/10.1111/1541-4337.12634.

ISLAM, Mohammad Mirazul et al. DNA Fingerprinting and Diversity Analysis of BRRI Hybrid Varieties and their Corresponding Parents. Plant Tissue Cult e Biotech, [s.l.], v. 21, n. 2, p. 189-198, dez. 2011. DOI: https://doi.org/10.3329/ptcb.v21i2.10242.

JONES, Huw et al. Evaluation of the use of high-density SNP genotyping to implement UPOV Model 2 for DUS testing in barley. Theoretical and Applied Genetics, [s.l.], v. 126, n. 4, p. 901-911, 2013. DOI: 10.1007/s00122-012-2024-2

KWON, Y. S. et al. Use of SSR markers to complement tests of distinctiveness, uniformity, and stability (DUS) of pepper (Capsicum annuum L.) Varieties. Molecules and Cells, [s.l.], v. 19, p. 428-435, 2005.

LOPES, Ana Daniela et al. Genetic diversity assessed by microsatellite markers in sweet corn cultivars. Scientia Agricola, [s.l.], v. 72, n. 6, p. 513-519, nov.-dez. 2015. DOI: https://doi.org/10.1590/0103-9016-2014-0307.

LOVATO, Fernanda Antinolfi. Uso de características de resistência a doenças em testes de DHE. In: SANTOS, Fabrício Santana; TEIXEIRA, Filipe Geraldo de Moraes (org.). Proteção de Cultivares no Brasil. Viçosa: UFV, 2023. p. 147-154.

MAPA – MINISTÉRIO DA AGRICULTURA, PECUÁRIA E ABASTECIMENTO. Informações aos usuários do SNPC. [2009a]. Disponível em: https://www.gov.br/agricultura/pt-br/assuntos/insumos-agropecuarios/insumos-agricolas/protecao-de-cultivar/informacoes-publicacoes/informacoes-aos-usu arios-do-snpc-fevereiro-de-2020. Acesso em: 16 out. 2024.

MAPA – MINISTÉRIO DA AGRICULTURA, PECUÁRIA E ABASTECIMENTO. Instrução Normativa MAPA n. 58, de 1º de dezembro de 2009. Dispõe sobre os procedimentos para proteção de cultivares. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 9 dez. 2009. [2009b]. Disponível em: https://www.normasbrasil.com.br/norma/instrucao-normativa-58-2009_77470.html. Acesso em: 16 out. 2024.

MAPA – MINISTÉRIO DA AGRICULTURA, PECUÁRIA E ABASTECIMENTO. Relatório do Serviço Nacional de Proteção de Cultivares (SNPC). Brasília, DF: MAPA, 2015.

MOREIRA, S. O. Caracterização morfológica e molecular de linhagens de Capsicum annuum l. com resistência à mancha bacteriana. 2012. 124p. Tese (Doutorado em Produção Vegetal) – Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos dos Goytacazes, RJ, 2012.

NEITZKE, Raquel S. et al. O. Pimentas ornamentais: aceitação e preferências do público consumidor. Horticultura Brasileira, [s.l.], v. 34, p. 102-109, 2016.

ORTEGA, F. et al. Development of a genotype-specific molecular marker associated with restoration-of-fertility (Rf) in chile pepper (Capsicum annuum). Euphytica, [s.l.], v. 216, artigo 43, 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/s10681-020-2579-y.

PACHECO-OLVERA, Antonio et al. Genetic diversity and structure of pepper (Capsicum annuum L.) from northwestern Mexico analyzed by microsatellite markers. Crop. Science, [s.l.], v. 52, p. 231, 2012. DOI: https://doi.org/10.2135/cropsci2011.06.0319.

PARAN, Ilan; MICHELMORE, Richard W. Development of reliable PCR-based markers linkage to downy mildew resistance genes in lettuce. Theoretical and Applied Genetics, [s.l.], v. 85, n. 8, p. 985-993, 1993.

PEREIRA, Ítalo S. et al. Validação de marcadores moleculares associados à pungência em pimenta. Horticultura Brasileira, [s.l.], v. 33, n. 2, p. 189-195, abr.-jun. 2015. DOI; https://doi.org/10.1590/S0102-053620150000200009.

PINAR, H. et al. Molecular characterization of some elazig pepper (capsicum annuum l.) Genotypes. Current trends in natural sciences, [s.l.], 2023. DOI; https://doi.org/10.47068/ctns.2023.v12i23.026.

POUR-ABOUGHADAREH, A. et al. An Analysis of Genetic Variability and Population Structure in Wheat Germplasm Using Microsatellite and Gene-Based Markers. Plants, [s.l.], v. 11, n. 9, p. 120511, 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/plants11091205.

SANTOS, Fabrício Santana et al. Evolution, importance and evaluation of cultivar protection in Brazil: the work of the SNPC. Crop Breeding and Applied Biotechnology, [s.l.], v. 12, suplemento especial, p. 99-110, 2012. DOI: https://doi.org/10.1590/S1984-70332012000500011.

SIGNORINI, Tiago et al. Diversidade genética de espécies de Capsicum com base em dados de isozimas. Horticultura Brasileira, [s.l.], v. 31, n. 4, p. 534-539, 2013.

SILVA, Carla Michelle da et al. Melhoramento genético de plantas para adaptabilidade às mudanças climáticas. Revista de Gestão e Secretariado, [s.l.], v. 15, n. 9, p. e4161, 2024. DOI: 10.7769/gesec.v15i9.4161.

SNPC – SERVIÇO NACIONAL DE PROTEÇÃO DE CULTIVARES. Banco de dados. Brasília, DF: MAPA, 2015.

SOUSA, Tiago Vieira et al. Caracterização molecular de cultivares de café resistentes à ferrugem. In: VIII SIMPÓSIO DE PESQUISA DOS CAFÉS DO BRASIL, SUSTENTABILIDADE E INCLUSÃO SOCIAL, 25 a 28 de novembro de 2013, Salvador, BA, 2013. Anais [...]. Salvador, BA, 2013. Disponível em: https://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/975905/1/Caracterizacaomoleculardecultivares.pdf. Acesso em: 21 out. 2024.

UPOV – INTERNATIONAL UNION FOR THE PROTECTION OF NEW VARIETIES OF PLANTS. TGP/15/2 Draft 1: Guidance on the Use of Biochemical and Molecular Markers in the Examination of Distinctness, Uniformity and Stability (DUS). 2018. Disponível em: https://www.upov.int/edocs/mdocs/upov/en/twa_47/tgp_15_2_draft_1.pdf. Acesso em: 21 out. 2024.

UPOV – INTERNATIONAL UNION FOR THE PROTECTION OF NEW VARIETIES OF PLANTS. Página de busca. 2021. Disponível em: http://www.upov.int. Acesso em: 10 abr. 2024.

WEINER, Michael P.; HUDSON, Thomas J. Introduction to SNPs: Discovery of markers for disease. BioTechniques, [s.l.], v. 32, p. S4-S13, jul. 2002. DOI: 10.2144/jun0201.

ZHAO, Yanan et al. Molecular identification of mung bean accessions (Vigna radiata L.) from Northeast China using capillary electrophoresis with fluorescence-labeled SSR markers. Food and Energy Security, [s.l.], v. 9, n. 20, p. 1-29, ago. 2019. DOI: 10.1002/fes3.182

Published

2025-07-01

How to Cite

Gomes, W. S., Pimenta, S. ., Fujita, A. T., & Meireles, E. (2025). Use of Molecular Markers in the Protection of Ornamental Pepper Cultivars. Cadernos De Prospecção, 18(3), 828–838. https://doi.org/10.9771/cp.v18i3.60930

Issue

Section

Prospecções Tecnológicas de Assuntos Específicos