Single-nucleotide polymorphisms detected in
expressed sequence tags of melon (Cucumis
melo L.)
M. Morales, E. Roig, A.J. Monforte, P. Arús, and J. Garcia-Mas
Abstract: A search was performed for single-nucleotide polymorphisms (SNP) and short insertions–deletions (indels)
in 34 melon (Cucumis melo L.) expressed sequence tag (EST) fragments between two distantly related melon geno-
types, a group Inodorus ‘Piel de sapo’ market class breeding line T111 and the Korean accession PI 161375. In total,
we studied 15 kb of melon sequence. The average frequency of SNPs between the two genotypes was one every 441
bp. One indel was also found every 1666 bp. Seventy-five percent of the polymorphisms were located in introns and
the 3′ untranslated regions. On average, there were 1.26 SNPs plus indels per amplicon. We explored three different
SNP detection systems to position five of the SNPs in a melon genetic map. Three of the SNPs were mapped using
cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) markers, one SNP was mapped using the single primer extension
reaction with fluorescent-labelled dideoxynucleotides, and one indel was mapped using polyacrilamide gel electrophore-
sis separation. The discovery of SNPs based on ESTs and a suitable system for SNP detection has broad potential util-
ity in melon genome mapping.
Key words: SNP, CAPS marker, single primer extension.
Résumé : Une recherche pour découvrir des polymorphismes mononucléotidiques (SNP) et des courtes insertions–délétions
(indels) a été réalisée au sein de 34 EST partiels du melon (Cucumis melo L.) en comparant les séquences de deux gé-
notypes très distants de melons : une lignée de sélectionneur (T111) du type ‘Piel de sapo’ appartenant au groupe Ino-
dorus et une accession coréenne, PI 161375. Au total, 15 kb de séquence génomique du melon ont été comparées. La
fréquence moyenne de SNP entre les deux génotypes était de 1 SNP à tous les 441 pb. Un indel a été observé à tous
les 1666 pb. Soixante-quinze pour cent des polymorphismes étaient situés dans des introns ou des régions 3’UTR. En
moyenne, 1,26 SNP + indel ont été décelés pour chaque amplicon. Les auteurs ont exploré trois systèmes de détection
de SNP dans le cadre de travaux ayant pour but de déterminer la position de cinq des SNP sur une carte génétique du
melon. Trois des SNP ont été analysés à l’aide de marqueurs CAPS (« cleaved amplified polymorphic sequences »), un
SNP a été analysé à l’aide d’une approche d’extension avec des didésoxynucléotides marqués en fluorescence et un in-
del a été génotypé par séparation sur gel de polyacrylamide. La découverte de SNP en examinant les EST ainsi que
leur détection à l’aide d’un système adéquat ouvrent la voie à un grand nombre d’applications en cartographie géné-
tique chez le melon.
Mots clés : SNP, marqueur CAPS, extension d’amorce unique.
[Traduit par la Rédaction] Morales et al. 360
Introduction
Melon (Cucumis melo L.) is an economically important
vegetable crop cultivated in tropical and subtropical cli-
mates. It is a diploid species (2n =2x = 24) and has a rela-
tively small genome size estimated to be about 450 Mb
(Arumuganathan and Earle 1991). The polymorphism level
in melon is relatively high as reported by simple sequence
repeat marker exploration in a wide collection of melon
germplasm (Monforte et al. 2003). Several melon genetic
maps have been constructed based mainly on RAPDs,
RFLPs, AFLPs, and simple sequence repeats (Oliver et al.
2001; Périn et al. 2002), and some important agronomic
traits (e.g., monogenic disease resistance) have been posi-
tioned (Morales et al. 2002; Périn et al. 2002). Disease resis-
tance is a major melon breeding objective, but breeding for
melon fruit quality traits such as ripening-related characters,
fruit texture, and total sugar content are also of great impor-
tance. The majority of traits controlling these fruit processes
exhibit quantitative inheritance. Once the map position of a
quantitative trait locus is known, high-resolution mapping of
the region is needed to completely characterize the quantita-
tive trait locus (Fridman et al. 2000).
Single-nucleotide polymorphisms (SNPs) are the most
frequent type of variation found in DNA (Brookes 1999).
Genome 47: 352–360 (2004) doi: 10.1139/G03-139 © 2004 NRC Canada
352
Received 4 June 2003. Accepted 21 November 2003.
Published on the NRC Research Press Web site at
http://genome.nrc.ca on 24 March 2004.
Corresponding Editor: F. Belzile.
M. Morales, E. Roig, A.J. Monforte, P. Arús, and
J. Garcia-Mas.
1
Laboratori CSIC-IRTA de Genètica
Molecular Vegetal, Carretera de Cabrils s/n 08348, Cabrils,
Barcelona, Spain.
1
Corresponding author (e-mail: jordi.garcia@irta.es).