(壹)品種親緣關系的分析和分類
長期以來，甜瓜品種的親緣關系分析和分類主要采用形態指標，這些指標易受環境影響而發生變化，從而影響親緣關系判斷和分類地位確定的準確性。壹些形態指標相近或形態標記較少的品種(類型)難以區分。分子標記技術的應用可以在較大範圍內綜合比較甜瓜的遺傳物質，包括檢測和鑒定DNA非編碼區的變異，比傳統方法更全面地反映其遺傳多樣性，為分子水平的分類提供客觀依據。Neuhausen等人(1992)利用RFLP技術對甜瓜的遺傳多樣性進行了研究，在分子水平上對44份材料進行了分類，但在甜瓜和蜜瓜中很少有多態性分子標記。徐勇(1999)研究了RAPD的甜瓜起源和分類，結果支持“多源說”。同時，分子標記的聚類結果也支持網紋甜瓜可以單獨劃分為壹個厚皮甜瓜品種的結論。劉萬波等(2002)研究了ISSR和RAPD的37個甜瓜品種的遺傳多樣性。根據兩個標記的結果，供試材料分為野生甜瓜和栽培甜瓜兩大類。兩個分子標記的分析結果呈正相關(r = 0.62 > r = 0.01)。野生甜瓜種質間的遺傳距離較大，與其分類地位基本壹致。從已有的甜瓜分子標記研究來看，甜瓜品種間的分子標記多態性高於西瓜，這與甜瓜復雜的遺傳基礎相壹致。金基石(2001)等人利用RAPD技術對22份薄皮甜瓜材料進行分析，結果與這壹結果壹致。
必須指出，分子標記技術在甜瓜品種親緣關系分析和分類中的準確性和可靠性取決於所用材料的代表性和分子標記在基因組檢測中的深度，還必須與形態學分析相結合。只有這樣，才能得到更全面、更科學的結果。
(2)鑒定第壹代雜種的純度
DNA標記技術鑒定壹代雜種純度的基本原理是判斷目標品種的DNA圖譜中是否出現特定的DNA條帶。也就是說，要求選擇出現在目標品種DNA圖譜中，而沒有出現在其他品種中的DNA條帶作為鑒定其純度的特異條帶。通過F1代與其親本的特征條帶比較，有可能實現雜種純度的室內快速鑒定。陸璐羽毛球等(2005)利用SSR標記鑒定了兩個甜瓜雜交種(系)東方蜜1和01-31及其親本。從23對SSR引物中篩選出8對引物，分別擴增出兩個甜瓜雜種與其親本間的多態性。說明每個雜交組合的父本和母本都放大了自己的特征條帶，而他們的雜種出現了雙親的兩個特征條帶，顯示了雙親的互補帶模式，因此可以準確地區分真假雜種。隨後，利用SSR引物M6和M18分別對東方蜜1和01-31的100粒種子進行純度鑒定，測得的雜交率與田間種植鑒定結果完全壹致。表明SSR標記技術可以應用於甜瓜雜交種純度的室內快速檢測。
分子標記技術在作物品種鑒定中的應用具有重要的理論和實踐價值。根據各品種指紋圖譜的差異，可以判斷品種間的親緣關系。測定品種間的遺傳距離和系譜分析，可以指導科學配制雜交組合，減少育種的盲目性。同時，品種的指紋具有很強的個體特異性，甚至可以檢測到基因組中很小的變異，符合品種鑒定技術應該具備的基本標準，如環境穩定性、品種間變異的可識別性、品種內變異最小、實驗結果的可靠性等。與早期形態學標記鑒定相比，具有簡單、快速的優點。此外，保護名、優、特種質和育成品種的知識產權，維護育種者權益具有重要意義。但總的來說，這些研究成果還處於積累階段，離實際應用還有壹段距離，還需要更深入細致的研究。
(3)甜瓜遺傳圖譜的構建及相關基因的標記和定位。
甜瓜分子遺傳圖譜的構建極大地方便了甜瓜育種的研究，為相關基因的分離和克隆奠定了基礎。目前，已經利用分子標記構建了壹些甜瓜品種的遺傳圖譜，並在相應的圖譜中定位了壹些抗病基因或與之緊密連鎖的分子標記。從65438到0996，Baudracco-Arnas和Pitrat利用AFLP和RAPD技術建立了甜瓜的遺傳圖譜。2002年，Anin-Poleg構建了甜瓜P1414723的遺傳圖譜，並在該圖譜中定位了西葫蘆黃花葉病毒ZYMV的抗性基因。2003年，Silberstein等人利用RAPD、SSR和AFLP技術建立了甜瓜的連鎖圖譜(P1414723)，該圖譜包含了與抗蚜表型、性別性狀表型和種皮顏色表型相關的基因的分子標記。Wechter等(1995)在甜瓜抗病材料MR-1上獲得了壹個與尖孢鐮孢菌小種1連鎖的RAPD標記，並成功將其轉化為SCAR標記。2000年，王等利用MR-1與感病品種AY雜交，建立了F2代分離群體。利用AFLP和RAPD技術，獲得了與甜瓜0號生理小種和1號生理小種的抗病基因Fom-2連鎖的15個分子標記，Fom-2基因定位在Mr-1K..鄭等(2001)也報道了與甜瓜枯萎病抗性基因Fom-2連鎖的三個標記E07、G17和G596。E07和G17是感病狀態的連鎖標記，存在於許多感病品種中。最近，Yael等(2002)在甜瓜中發現了與抗ZYMV病毒基因Zym-1緊密連鎖的SSR標記CMAG36，遺傳距離為9.1cm；。與甜瓜0號和2號小種抗枯萎病基因Fom-1連鎖的SSR標記CMTC47的遺傳距離為17.0cM
除了甜瓜抗病基因標記外，還研究了控制甜瓜重要性狀的其他基因標記。李秀秀(500bp)研究了兩性花和雌雄異株甜瓜材料雜交後代和回交後代的花型分離，表明F2群體中的壹夫壹妻制花性狀受單顯性基因控制，按3: 1的比例分離，進壹步證明了兩性花和雌雄異株甜瓜材料的基因型分別為aaGG和AAGG，並利用RAPD技術在F2群體中進行混合分組分析。
雖然已經在甜瓜中發現了許多與主基因連鎖的分子標記，但通過分子標記輔助技術將有可能選育出更多的甜瓜新品種。但實際上，大部分研究還停留在標記識別、定位、測繪等基礎環節。通過分子標記輔助選擇，提高育種效率，大規模培育優良品系或品種的期望遠未實現。目前甜瓜遺傳圖譜中的壹些分子標記不能用於不同的遺傳圖譜，還沒有建立起比較完善的具有普遍參考意義的甜瓜遺傳圖譜。
(D)分子標記輔助選擇
主基因抗性的標記輔助選擇方法越來越受到重視。MAS是指通過選擇壹個與目標基因緊密連鎖的標記(或兩端兩個標記)來選擇壹個或多個抗性基因。標記輔助選擇不受環境條件的限制，可以實現早期選擇，節省接種試驗和田間批量試驗，縮短育種周期，從而提高選擇的有效性。然而，分子標記輔助育種在甜瓜上還沒有取得很大進展。主要原因是分子標記鑒定和輔助育種這兩個重要環節在以往的研究中沒有得到整合。大多數研究人員只是以識別重要標記為目標，而沒有將標記輔助育種納入自己的工作目標。因此，他們在設計尋找標記的研究方案時，往往只考慮鑒定標記的可行性，而不從直接培育新的優良品系或品種的目標出發，考慮初始親本的選擇，因此在獲得標記時只能提供育種的中間種質材料。另壹方面，分子標記的鑒定技術和輔助選擇技術體系需要進壹步改進和完善。識別控制品質性狀的單個基因或少數基因在技術上是可行的，但由於產量和品質等大多數重要園藝性狀都是由多個基因控制的數量性狀，識別和準確定位它們不僅成本高、周期長，而且技術上也很困難，因此仍需進壹步研究。