A espécie Megathyrsus maximus (Jacq.) B. K. Simon & S.W.L. Jacobs é uma forrageira tropical exótica de ambientes com qualidades diversas que possuem atributos para serem adaptadas a ambientes como região do semiárido. O objetivo desse trabalho é a caracterização da coleção de acesso de Megathyrsus maximus da Embrapa Caprinos e Ovinos e o Uso de ferramentas biotecnológicas para auxiliar na adaptação e produtividade desses acessos em ambientes com pluviosidade irregular como em ambiente semiárido. Para a caracterização genética foram realizados dois experimentos um em campo aberto ourto em casa de vegetação, 24 acessos foram estabelecidos no campo experimental da Fazenda Três Lagoas, área pertencente à Embrapa Caprinos e Ovinos em Sobral, Ceará, Brasil. Para a caracterização morfoagronômica foram avaliados a produtividade e a qualidade nutricional dos 24 acessos por meio de 22 caracteres quantitativo, o delineamento foi em blocos completos casualizados com três repetições. Os dados correspondentes foram estatisticamente investigados empregando-se a análise de componentes principais, a análise de agrupamento, pelo método aglomerativo de UPGMA, e a análise de variância (univariada), associada ao critério de Scott Knott para comparar as médias dos grupos identificados. Foram estabelecidos sete grupos de acessos similares. Para a caracterização genética, realizou-se experimento em casa de vegetação pertencente a unidade Embrapa Caprinos e Ovinos, sementes de 24 acesso foram semeados em bandejas com solo autoclavado, temperatura ambiente de 28ºC, folhas frescas de plantas na fase jovem foram coletadas e mantidas em sacos de papel com sílica para desidratar. Após a desidratação, foram mantidas em local seco, fresco e ao abrigo de luz até o momento da extração de DNA. Foram avaliadas presenças de locus polimórficos por meios de primers para cpDNA e rnDNA. Na caracterização genético-molecular foram considerados 24 acessos da coleção, utilizando-se nove primers microssatélites (SSR), a detecção dos fragmentos de DNA obtidos via PCR (reação da polimerase em cadeia) foi feita por meio da técnica de eletroforese. Concluiu-se que os genótipos possuem potencial para a utilização nos sistemas agrícolas da região semiárida, com diferentes porte e potencial agronômico para a produção de biomassa, destaque para o acesso PM37, por apresentar alta Rf/c, maior capacidade de rebrota e persistência.Identificou-se polimorfismo em diferentes regiões do DNA da espécie, os loci identificados pelos diferentes tipos de marcadores de DNA cloroplastídico e nuclear, possuem relevância para a pesquisa. A análise de filogenética apresentou diversidade entre os indivíduos, indicando potencial de adaptação da espécie em ambientes diversos.