同工酶电泳主要是利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术，通过分析作为基因产物的蛋白质和同工酶来鉴定种质基因信息的差异，在20世纪80年代曾经被作为一种生化标记得到大量的研究，期望用它作为分类和品种鉴定及抗病育种的标记。同工酶技术在西瓜上研究较多，但结果差异较大。
（一）种质鉴别与多态性分析
俞宏（1993）用SDS-PAGE系统对西瓜种子进行了多态型多肽（WSPP）研究，结果表明，WSPP为醇溶多肽，提取液中不加丙三醇，电泳胶片中没有WSPP谱带出现。在30份纯系西瓜种子材料中显示了WSPP1、WSPP2、WSPP3，分别集中表现在中国的华北、日本和美国的品种群中。WSPP的含量随西瓜种子发芽时间的延长而逐渐消失，播种后第三天在胶片上已看不到WSPP谱带，试验的西瓜杂交种（人工掺杂）的杂交率与SDS-PAGE鉴定的结果完全吻合。
仇志军等（1994）对32个国内外西瓜品种（栽培、半栽培和野生种）的亲缘关系进行了同工酶分析，结果表明：过氧化物同工酶和酯酶同工酶在不同的品种类型、不同部位差异明显；其中以衰老部位和生长活跃部位效果最好，亲缘关系相差愈远同工酶酶谱差异越大，野生品种同工酶谱带数多于栽培品种。
黄河勋等（1995）对其发现的短蔓不育株所做的过氧化物（POD）同工酶电泳对比分析表明：不育株有3条酶带，可育株有2条酶带，且其中一条比对应的不育株酶带浅。可溶性蛋白质电溶分析表明，不育株有6条酶带，有3条扩散带；可育株有5条酶带，有3条扩散带，而且与不育株对应的酶带都较浅。
王景升等（1996）研究了西瓜品种的EST（酯酶）、POD、AES和ADH 4种同工酶的聚丙烯酰胺凝胶（PAGE）电泳、IEF、SDS-PAGE和PAGE蛋白质电泳，结果表明，4种同工酶电泳酶谱都无法鉴定西瓜的不同试材。这可能与取样试材的亲缘关系近有关。
马建祥等（2005）用PAGE电泳技术，对西瓜雄性不育两用系DT13（Se18选系）进行了POD同工酶酶谱研究，结果表明：不育株的雄花蕾比可育株多两条活性强的酶带，其他叶片、卷须、雌花蕾酶带基本相同，差异只是部分酶带活性强弱不同。
（二）杂种鉴定
张兴平等（1989）以西瓜的10个杂种及其16个亲本为试材分析了干种子、发芽期、子叶期的根及子叶的过氧化物酶（POD）同工酶和酯酶（EST）同工酶。结果表明：西瓜POD同工酶和酯酶（EST）同工酶谱在不同时期、不同部位不尽相同。西瓜杂种POD同工酶谱表现与双亲无差异或差异太大，大多优势不明显或表现杂种劣势。
朱立武等（1992）研究了西瓜4个杂交组合（新澄、郑杂5号、聚宝1号、P2）种子及其萌芽期过氧化物酶（POD）同工酶谱特征。结果表明：4个杂交一代种子萌芽期幼苗POD同工酶谱，F1表现为母本型、无差别等状况，无法准确鉴定杂种。
黄永红等（1994）对6个西瓜杂交组合（郑杂5号、齐红、新澄、庆红宝等）进行了过氧化物同工酶纯度鉴定研究，结果表明在子叶微展时取样鉴别效果最好，可以鉴定杂种纯度，鉴别的标志是“互补酶带”包括质互补的完全互补、偏父互补、偏母互补3种形式和量互补的增强型、中间型、缺失型、减弱型四种形式。
陈清华等（1998）对无籽西瓜组合G1、杂优西瓜组合G2及其双亲不同生长期、不同部位的过氧化物酶、酯酶同工酶进行研究的结果表明，G1母本胚根、第1真叶的过氧化物酶同工酶，胚芽、子叶及第2、第3真叶的酯酶同工酶酶谱明显异于子代；G2母本的胚芽、子叶及第2真叶的酯酶同工酶酶谱明显异于子代。
虽然，用同工酶鉴定西瓜杂交种的结果差异较大，但用种子蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳技术（PAGE）鉴定杂种纯度的结果却比较稳定。黄为平（1996）研究表明：利用种子水溶蛋白等电聚焦丙烯酰胺电泳（PAGE）的方法，可以鉴定京欣1号，京抗2号、3号杂交种子纯度。王玺（1996）利用种子蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）等多种电泳技术对西瓜杂交种进行了纯度鉴定，结果表明干种子蛋白质PAGE法在分离胶T=14%，C=0.35%，pH=5.8；浓缩胶T=4.0%，C=0.33%，pH=5的条件下，可将供试西瓜杂交种与其亲本种子明显区分开。
李丽等（2000）对京欣1号、金花宝2个杂交种的干种子纯度鉴定尝试了大量的同工酶电泳方法，结果在包括POX、EST、ADH、MDH、ISH、PGM、PGI等的同工酶电泳图谱中均未找到父母本与一代杂种的鉴别标记。而在种子蛋白质SDS-PAGE电泳图谱中找到了一代杂种与父母本的鉴别带，并利用这个鉴别带进行了杂交种纯度鉴定。这种鉴定方法的准确性在田间对照纯度鉴定中得到确认，此方法可用于杂交种商品种子的纯度检测。
聚丙烯酰胺凝胶电泳技术（PAGE），由于程序复杂、所用试剂毒性大等原因，制约了广泛应用。为了找到一种系统简单、无毒性、操作方便的电泳技术，马国斌（2004）对西瓜杂交种西农8号和无籽西瓜黑蜜2号及其父母本苗期子叶的3种同工酶进行了淀粉凝胶电泳分析，结果显示：除乙醇脱氢酶同工酶无酶带显现外，过氧化物酶同工酶和酯酶同工酶酶谱在供试的3个杂交种与其父母本间均表现出了差异。黑蜜2号以5d苗龄子叶、西农8号以12d苗龄子叶的过氧化物酶同工酶酶谱的差异最为明显，酯酶同工酶酶谱的差异相对较小。鉴定结果与田间表现相吻合。
以上研究表明：用于种子蛋白质电泳技术，鉴定西瓜杂交种子纯度的方法比较稳定可行，其他不同生育期同工酶的变化差异较大，稳定性差。
（三）抗性机理分析
许勇等（2000）研究表明：木质素与HRGP含量、POD与PAL活性，随病菌的浸染在抗病品种体内均有不同程度的提高，抗病品种的增加幅度明显高于感病品种。
王守正等（2001）利用过氧化物酶同工酶酶谱鉴定西瓜、黄瓜不同品种的抗枯萎病能力，结果发现，高抗和抗病品种在接菌后过氧化物酶同工酶没有新生酶带出现或出现很少；感病品种在接菌后有新生酶带出现，感病愈重，新生酶带愈多。
王建明等（2001）以抗病品种克伦生、感病品种早花为材料，研究了西瓜苗期感染枯萎病菌后根部细胞内丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（CAT）和过氧化氢酶（SOD）活性的动态变化。结果表明：受枯萎病菌侵染的抗病品种幼苗细胞内MDA含量增加的比率低于感病品种；抗病品种SOD酶活性下降的比率低于感病品种早花；CAT酶活性增减的幅度，抗病品种克伦生低于感病品种早花。抗病品种在染病后的短时间内（48h左右）能使细胞内MDA、SOD酶和CAT酶的代谢基本恢复到正常状态，其自我调节和恢复正常状态的能力显著大于感病品种。
张显等（2001）研究表明：西瓜幼苗体内多酚氧化酶、过氧化物酶活性与西瓜枯萎病的抗性间不存在显著相关；而抗坏血酸氧化酶活性与西瓜枯萎病抗性之间存在极显著正相关，可作为鉴定和筛选抗病性个体的生化指标。