RESUMEN El melón (Cucumis melo) y el calabacín (Cucurbita pepo) son especies cucurbitáceas de gran importancia económica a nivel nacional y mundial. Para optimizar su producción se requiere de la obtención de nuevas variedades mejor adaptadas a los sistemas de cultivo, más resistentes frente a nuevas enfermedades o plagas y con mejores características organolépticas, que respondan a las cada vez mayores exigencias del mercado. La mejora debe realizarse de una forma eficiente y competitiva, apoyándose en los crecientes conocimientos genéticos en estas dos especies y en los últimos avances biotecnológicos. El desarrollo de herramientas genómicas con el fin de impulsar la mejora de estos cultivos es el principal objetivo de la presente Tesis doctoral. El desarrollo de marcadores moleculares es esencial para la construcción de mapas genéticos, para la realización de una selección más eficiente, para el análisis y cartografía de QTLs (Quantitative Trait Loci) y para el desarrollo de líneas de premejora, además de ser una herramienta fundamental para el análisis de la biodiversidad. En esta Tesis se han desarrollo y/o validado marcadores de alta calidad, de tipo microsatélite (Simple Sequence Repeats, SSRs) y SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms), para estas dos especies. La generación de información de secuencia, necesaria para el desarrollo de este tipo de marcadores, ha cambiado en el transcurso de los trabajos presentados en la Tesis, habiéndose abordado finalmente la secuenciación del transcriptoma de melón mediante técnicas de secuenciación de alto rendimiento (NGS, Next Generation Sequencing). La obtención de grandes colecciones de SSRs y SNPs en ambas especies, resultado del ensamblaje de ESTs (Expressed Sequence Tags) procedentes de secuencias Sanger previamente disponibles y de las nuevas secuencias obtenidas por secuenciación masiva, ha supuesto un gran avance para estas especies no modelo, permitiendo la construcción de mapas más densos en melón y del primer mapa basado en SNPs en calabacín. En melón, la caracterización del transcriptoma presentada es, con 53.252 unigenes, de los cuales el 63% están anotados funcionalmente con términos GO, la más completa que existe. Este transcriptoma ha proporcionado una valiosa información para la anotación del genoma, actualmente en fase de publicación. Además de la identificación de más de 3.000 SSRs y 38.000 SNPs, ha supuesto el desarrollo de herramientas bioinformáticas para la selección de marcadores polimórficos entre diversos morfotipos de interés, lo que abre camino a una nueva era en la mejora de este cultivo. La aplicación de los SSRs identificados gracias a la secuenciación del transcriptoma de C. pepo ha servido para localizar cultivares tradicionales cuya riqueza alélica podría ser explotada con fines comerciales. Asimismo, ha confirmado la eficacia de los EST-SSRs frente a los de origen genómico para estudios de variabilidad. Por otra parte, la utilización de los primeros SNPs identificados para Cucurbita ha supuesto la primera aplicación, con un 90% de éxito, de una plataforma de genotipado masivo, GoldenGate, en este género. El mapa genético basado en más de 300 SNPs ha permitido cartografiar un amplio conjunto de QTLs relacionados con la precocidad de la floración, la tendencia femenina de la planta, la forma, tamaño y coloración del fruto, además de otros caracteres que resultan de gran interés para la mejora. Por tanto, estos trabajos suponen la validación y la aplicación de marcadores previamente desarrollados y la generación de nuevas herramientas genómicas que supondrán la aceleración del proceso de mejora de estos cultivos. El formato de la Tesis basado en artículos ya publicados por el grupo confirma el interés de los resultados obtenidos.