Je kan een AVR inderdaad programmeren zonder bootloader. Met dat systeem ben ik bekend. Je schrijft dan programma's in C en via een compiler (Codevision, AV studio,...) breng je de programma's in de microcontroller. De compiler maakt daar een .hex file van.
De IDE van arduino doet dat blijkbaar ook. Ik ga de links een bestuderen. Ik zal me melden als het gelukt is (en ook als het niet gelukt is).