به منظور مطالعه تنوع ژنتیکی هندوانه های بومی موجود در کلکسیون بانک ژن گیاهی ملی ایران تعداد 120 نمونه مربوط به استانهای مختلف جهت ارزیابی و بررسی صفات مورفولوژیک کمی در مزرعه مرکز تحقیقات کشاورزی خراسان در قالب طرح آماری آگمنت کشت گردید، چهار رقم از هندوانه های موجود در منطقه به نامهای چارلستونگری، کریمسون سویت ، پانونیا و شوگربی بی به عنوان شاهد در آزمایش قرار داده شدند. صفات مورد بررسی در این تحقیق عبارت بودند از: عملکرد، درصد قند، اسیدیته، مدت زمان گلدهی تا رسیدن، طول دوره برداشت ، طول میوه، عرض میوه، ضخامت پوست ، نسبت وزن گوشت به میوه، وزن صد دانه، طول بذر، قطر بذر و عرض بذر. با استفاده از 15 صفت اندازه گیری شده، محاسبات آماری مشتمل بر برآورد پارامترهای میانگین و ضریب تغییرات صفات و روشهای آماری و دسته بندی خوشه ای و محاسبه ضرایب همبستگی و رگرسیون ومحاسبات فرمول برآورد عملکرد با توجه به نقش سایر صفات انجام گردید. بر اساس نتایج حاصله از این آزمایش روشن گردید که صفات موفولوژیکی کمی دارای تنوع خوبی در جامعه مورد مطالعه بوده و اقلیم های مختلف اثرات متفاوتی برروی صفات دارند. صفات عملکرد، طول دوره برداشت ، مدت زمان گلدهی تا رسیدن، طول میوه، عرض میوه، ضخامت پوست ، نسبت وزن گوشت به وزن میوه، نسبت وزن پوست به وزن میوه، وزن صد دانه، طول بذر، قطر بذر، عرض بذر صفات عمده تنوع پذیری برای تشخیص ژنوتیپها از هم می باشند. صفات درصد قند، اسیدیته میوه از تنوه کمتری برخوردار بوده اند. مطالعه همبستگی بین زوج صفات ، رابطه مثبت و معنی داری بین عملکرد با طول میوه، عرض میوه، ضخامت پوست ، نسبت وزن پوست به وزن میوه، وزن صد دانه، طول بذر، قطر بذر، عرض بذر را در کلیه جوامع نشان داد. اما بین عملکرد با نسبت وزن بذر به وزن میوه و درصد قند رابطه منفی و معنی داری بودده است ، بین سایر صفات نیز روابط همبستگی وجود داشته است . مقایسه عملکرد نمونه ها با شاهدهای آزمایش نشان داد که فقط یک نمونه اختلاف معنی داری داشته و تعداد 10 نمونه عملکردی برابر با شاهدها داشته اند. مطالعات مربوط به تحلیل خوشه ای نشان داد که می توان الگوی خاصی که همان تبعیت صفات از پارامترهای اقلامی است را در نظر گرفت .