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Sequências do DNA de uma região em comum de múltiplos indiví­duos de uma população podem revelar polimorfismos que permitem o estudo da evolução do genoma e suas histórias de seleções, migrações e recombinações. Adicionando-se a esses polimorfismos da população informações quanto   origem geográfica, viabiliza-se um estudo filogeográfico que permite a elaboração de cenários de evolução após a domesticação; bem como quais eventos (mutações ou recombinações) mais influenciaram a diversidade genética (DG) desta população, para aquela região do DNA em estudo. Por outro lado, a associação desses polimorfismos das sequências com as caracterí­sticas de interesse estabelece um estudo de associação. Neste contexto, este trabalho visou mostrar a aplicação do polimorfismo de sequências de DNA em um estudo de filogeografia e de associação. Para ambos os estudos foram utilizados dezenove segmentos de seis genes candidatos (Sh2, Bt2, Sssl, Ael, Wx e 02) em uma coleção de sorgo (Sorghum bicolor L. Moench), composta por 210 acessos. Os genes Sh2, Bt2, Sssl, Ael e Wx estão envolvidos na sí­ntese do amido e o gene 02 na sí­ntese de proteí­nas de reserva. A DG foi menor nos genes Sh2, Bt2 e Sssl; e maior para Ael, Wx e 02. Os testes estatí­sticos revelaram um elevado número de associações falso-positivas em função da estruturação da coleção, porém foram mantidas várias associações corroboradas pela co-localização com QTLs de sorgo e de milho.