RESUMEN Las hortalizas en general, entre ellas los pimientos, se encuentran continuamente expuestas al ataque de patógenos. No obstante, las enfermedades de etiología viral destacan por ser el principal factor limitante de estos cultivos. La estrategia más eficaz para el control de las virosis en plantas consiste en la identificación de genes de resistencia y su posterior utilización para el desarrollo de variedades resistentes. Una importante parte de la variabilidad existente en el género Capsicum se encuentra conservada en bancos de germoplasma. Sin embargo, para poder manejarla y explotarla eficientemente es necesario cuantificar y analizar la variabilidad interespecífica e intraespecífica disponible. Además, el disponer de una estrategia capaz de disminuir los costes asociados al proceso de fenotipado será muy ventajoso. El principal objetivo de esta tesis se centra en la caracterización y aprovechamiento de la variabilidad genética de las especies cultivadas del género Capsicum (C. annuum, C. chinense, C. frutescens, C. baccatum y C. pubescens). Así, en este trabajo se plantea tanto conocer y describir la distribución de la variabilidad existente en estas especies, como desarrollar herramientas que permitan una exploración y utilización eficiente de la variabilidad contenida en los bancos de germoplasma. Para ello, se ha puesto a punto una plataforma de EcoTILLING que permite un cribado eficiente de la colección de entradas de Capsicum del Banco de Germoplasma del COMAV. A modo de experiencia piloto se exploró esta plataforma para la búsqueda de variantes alélicas de los genes eIF4E y eIF(iso)4E, implicados en la resistencia a virosis de gran importancia en el cultivo del pimiento y de otros cultivos. Esta tesis doctoral es un ejemplo donde el EcoTILLING basado en el ADNc resulta fructífero, al trabajar con diferentes especies del género Capsicum y al ser los cambios nucleotídicos de las regiones codificantes los más interesantes. La utilización en la técnica EcoTILLING del ADN complementario como material de partida, en vez del ADN genómico, no se había descrito previamente. El ADNc favorece la amplificación de los genes candidatos en un conjunto de especies relacionadas. Además, reduce el número de amplificaciones y reacciones enzimáticas por muestra. 36 SNPs se detectaron en las 21 secuencias identificadas del gen eIF4E y 26 SNPs en las 17 secuencias del eIF(iso)4E, confirmándose el elevado nivel de polimorfismo presente en esta colección de entradas. Finalmente, se identificaron 19 variantes de la proteína eIF4E y 10 de la eIF(iso)4E. De estas, cinco proteínas eIF4E y una eIF(iso)4E habían sido publicadas previamente. Es decir, la plataforma de EcoTILLING contiene una buena representación de la variabilidad genética del género Capsicum. Una colección de 31 entradas que representan distintas combinaciones de los alelos eIF4E y eIF(iso)4E se inocularon mecánicamente con el Potato virus Y (PVY) y el Tobacco etch virus (TEV). Cinco nuevas variantes del gen eIF4E (pvr210, pvr211, pvr212, pvr213, pvr214) están relacionadas con la respuesta de resistencia al PVY y al TEV. Las plantas que contienen alguno de estos alelos no se infectan sistemáticamente con el aislado PVY-F14K. Por otra parte, estos alelos no inhiben la replicación del aislado TEV- 7DA, al igual que sucede en las entradas con alelos publicados como resistentes al TEV (pvr1 y pvr22). No obstante, las entradas que poseen estos alelos desarrollan una respuesta tolerante frente al TEV-7DA. Los nuevos alelos de resistencia poseen cambios aminoacídicos localizados en las regiones I (exón 1) y II (exón 2) de la proteína eIF4E. Estos parecen ser los responsables de las respuestas frente al PVY-F14K y el TEV-7DA. Las proteínas eIF4E de los alelos pvr212, pvr213 y pvr214 de C. baccatum y pvr211 de C. chinense tienen el cambio N65D. Por otra parte, la combinación de cambios aminoacídicos en la proteína eIF4E del alelo pvr210 de C. chinense podría explicar las reacciones de este alelo. La determinación de las relaciones filogenéticas, en el caso del género Capsicum, tiene una gran importancia agronómica. Las distintas especies son potenciales fuentes de variabilidad para ser utilizadas en la mejora del cultivo del pimiento (C. annuum). Diez microsatélites y cuatro combinaciones de AFLPs se utilizaron para caracterizar 260 entradas del género Capsicum. El análisis molecular ha verificado la estrecha relación entre las especies C. chinense y C. frutescens. En cuanto a las especies silvestres C. cardenasii y C. eximium son indistinguibles molecularmente, mientras C. baccatum y C. praetermissum son especies distintas que forman un grupo muy compacto. En base a nuestras observaciones y a diferencia de otros estudios, C. chacoense es incluida en el complejo de C. baccatum mientras C. tovarii no pertenece a ningún complejo. Además del análisis general de la taxonomía se detectó la existencia de cierta estructuración intraespecífica. C. baccatum y C. pubescens muestran un par de grupos genéticos, por un lado están las entradas procedentes de Bolivia y por el otro las entradas de Ecuador y Perú. Además, las entradas de C. chinense procedentes de Perú pudieron ser diferenciadas del resto. Diferentes factores han podido favorecer esta diferenciación genética. En Bolivia, Ecuador y Perú el uso de los frutos de pimiento para el autoconsumo está relacionado con aspectos culturales. Por otra parte C. pubescens y C. baccatum se cultivan en las regiones montañosas de estos países. En éstas las comunicaciones son complicadas y por tanto el intercambio de semillas es más difícil. Así, como resultado de la selección continua y el aislamiento genético se ha podido producir la diferenciación genética detectada. En este estudio las entradas de Ecuador y Perú han mostrado una diversidad elevada y similar a las de Bolivia, el cual es un importante centro de diversidad del género Capsicum. Por tanto, las entradas procedentes de estos países podrán constituir fuentes importantes de variación para ser utilizadas en los programas de mejora del pimiento. Los datos de distribución de la variabilidad aumentarán la eficacia del manejo de las entradas, y permitirán rediseñar la plataforma de Capsicum para analizarla mediante EcoTILLING o con las nuevas metodologías de detección de mutaciones.