Los mejoradores han trabajado, durante años, en la selección de plantas y animales basándose en el fenotipo (características visibles). La expresión del mismo en un ambiente determinado debe ser evaluada en la progenie de los individuos seleccionados y el tiempo que eso lleva depende del intervalo generacional y el número de descendientes.

Además, el investigador no puede conocer la cantidad de genes involucrados en la expresión de un carácter, la localización de los mismos o su función solamente con observar el fenotipo. Para ayudar en este proceso la biotecnología moderna ha puesto al servicio de los mejoradores los marcadores moleculares.

Los marcadores moleculares son secuencias identificables de ADN que se encuentran en determinados lugares del genoma y que están relacionadas con la herencia de una característica o de un gen vinculado a ésta. Éstos tienen herencia mendeliana y no son afectadas por el ambiente. Son observables sin importar el estado de desarrollo del individuo ni el tejido analizado, ya que la información genética está presente en todas las células.

En un principio se utilizaron como marcadores las proteínas de un organismo, las cuales permitieron alcanzar logros importantes en el mejoramiento, pero debido a que ellas son el producto de la expresión génica, presentan variaciones entre diferentes tejidos de un mismo individuo, entre poblaciones y también en diferentes épocas del año.

El descubrimiento de las enzimas de restricción y de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) hicieron posible utilizar marcadores molecularesbasados en el ADN.

La selección asistida por marcadores moleculares (SAM) es el resultado de la combinación entre las técnicas del mejoramiento genético tradicional y la biología molecular y permite escoger directamente los individuos portadores de los genes de interés. Combinada con las técnicas tradicionales de selección, la SAM es una valiosa herramienta para seleccionar por caracteres de interés, tales como color, calidad de grano o resistencia a enfermedades, entre otras.

Con la ayuda de la SAM es posible reducir el número de retrocruzas de siete a cuatro para obtener un 97% del padre recurrente, ya que es posible elegir las plantas que llevan el menor segmento cromosómico del padre donador.

Además de la introgresión de caracteres por retrocruza, los cuales están generalmente controlados por uno o pocos genes, la SAM es utilizada para acumular QTL (loci de caracteres cuantitativos) y realizar mejoramiento genético en características codificadas por varios loci. Para ello, se utilizan marcadores que bordean a los QTL de interés y por ellos se selecciona.