Botanika

Většina tykvovitých rostlin jsou bylinné liány s úponky, které jsou přizpůsobeny teplému podnebí a jsou citlivé na mráz. Přirozené rozšíření většiny druhů je v tropech, ale některé rody (Bryonia, Cucurbita, Ecballium, Echinocystis) obsahují druhy rozšířené v mírných oblastech. V pěstitelství jsou tykvovité rozšířeny téměř ve všech zemědělských oblastech světa. Ty tyčinky, které nejsou přizpůsobeny nízkým teplotám a které se pěstují pro své zralé plody a semena, obvykle nejsou úspěšné v oblastech s krátkým a chladným létem. Jiné druhy, především okurka setá (Cucumis sativus) a dýně letní (Cucurbita pepo), se pěstují pro své nezralé plody a jsou tolerantnější k nízkým teplotám než většina tykvovitých, a proto mají obzvláště široké rozšíření v pěstování.

Většina druhů tykvovitých je mezofyt a má velké dlanité listy, vláknité kořeny a nápadné plody. Za příznivých podmínek rostliny rychle rostou a šíří se, protože stonky se mohou během 24 h prodloužit o 30 cm i více. Listy mohou být lysé, měkce nebo tuze chlupaté nebo špičaté. Rostliny jsou obvykle jednodomé, tj. mají oddělené tyčinkové (samčí) a pestíkové (samičí) květy na téže rostlině. Květy nejčastěji produkují nektar a jsou sbírány včelami, mají zelené kalichy složené z pěti kališních lístků srostlých u báze a žluté korunní lístky složené z pěti okvětních lístků srostlých u báze. Tyčinkové květy se rozlišují v dolních uzlinách a vytvářejí se ve větším počtu než pestíkové květy. Po diferenciaci se však pestíkové květy mohou vyvíjet rychleji než květy tyčinkové. Tyčinkové květy mají tenčí a delší stopky než pestíkové květy. Pestíkové květy mají nižší vaječníky, které mají obvykle kulatý nebo oválný tvar. Na příčném řezu je vidět, že trojklaný vaječník obsahuje 10 hlavních subepidermálních žilek, z nichž pět spojuje stopku se střední žilkou každého kališního lístku a pět spojuje stopku se střední žilkou každého okvětního lístku. Kromě hlavního cévního systému vaječníku okurky existuje v plodech také vysoce anastomózní cévní systém, který přispívá k určité genetické variabilitě struktury plodů v čeledi. Například vláknitá dužina špagetové dýně (Cucurbita pepo) a vláknitá síť sušené houby tykve (Luffa cylindrica) jsou produkty tohoto anastomózního cévního systému.

Po oplození se z vaječníku vyvíjí masitý plod, který má exokarp, mezokarp a endokarp. Obecně jsou plody planě rostoucích tykvovitých malé, kulaté a zelené a jejich dužnina je často velmi hořká díky alkaloidním sloučeninám známým jako cucurbitaciny. Jeden plod může obsahovat až několik set semen, která v době zralosti obsahují vždy dva listeny, ale žádný endosperm. Semena nejsou hořká a obvykle jsou plochá, ale mezi rody brukvovitých existuje více než desetinásobný rozptyl v délce semen, od několika milimetrů až po několik centimetrů.

Domestikace některých druhů brukvovitých je stará a předchází domestikaci některých hlavních obilovin. Existují důkazy, že Cucurbita pepo (tykev, dýně) byla poprvé domestikována nejméně před 10 000 lety. Také některé další tykvovité rostliny byly domestikovány před tisíci lety. V Bibli (Numeri 11,5) se Izraelcům během jejich putování Sinajskou pouští stýskalo po avattihim (melouny) a qishu’im (melouny, var. chate) z Egypta.

Po tisíciletích domestikace člověkem se pěstované tykvovité rostliny od svých divokých protějšků liší především většími a menšími vegetativními a reprodukčními částmi. Kultivované formy mají větší listy, silnější stonky, méně větví a větší a méně plodů a semen. Tvar plodů některých kulturních forem není kulatý, ale výrazně protáhlý. U kultivovaných forem se také vyskytují různé barvy a barevné vzory plodů. Kultivované formy se od svých divokých příbuzných výrazně liší také tím, že jejich plody jsou chutnější, nejsou hořké a méně hrubě vláknité, ale mají vyšší obsah škrobu, cukru a karotenoidů. V čeledi Cucurbitaceae se vyskytuje bohatá variabilita velikosti, tvaru a barvy plodů.

Kvalitní znaky požadované u zralých plodů tykvovitých jsou v některých případech stejné jako u nezralých plodů tykvovitých, ale v jiných případech se liší. Některé vlastnosti, jako je sladkost a barva dužniny, se plně projevují u zralých plodů, ale u mladých plodů se téměř neprojevují. Jiné vlastnosti, jako je velikost semenné dutiny, mohou být důležité pro určení chutnosti nezralých plodů, ale u zralých plodů jsou méně důležité. Mnoho kulturních druhů tykvovitých bylo pěstováno pro kulinářské využití jejich nezralých plodů a některé pro jejich zralé plody. Několik z nich, zejména dýně a tykve (Cucurbita spp.) a melouny (Cucumis melo), byly pěstovány pro dvojí využití svých nezralých plodů i zralých plodů nebo pro využití nezralých plodů v některých oblastech, ale pro využití zralých plodů v jiných oblastech, a v důsledku toho mají velké vnitrodruhové rozdíly ve vlastnostech plodů.

Mezi tykvovité rostliny patří jedny z největších a nejrychleji rostoucích plodů v rostlinné říši. Z tohoto důvodu sloužily některé větší tykvovité rostliny jako experimentální materiál pro studium rychlosti růstu, importu sacharidů a fyziologie translokace ve vyvíjejících se plodech. Velké dýně mohou vykazovat přírůstky hmotnosti sušiny 1,71 g h-1, zatímco u menších plodů okurek a melounů může dojít k nárůstu hmotnosti sušiny o 100-500 mg h-1. Velké rozdíly ve velikosti a tvaru plodů u tykví jsou dány již v raných fázích vývoje vaječníků, před a bezprostředně po antéze. Tyto znaky jsou pod přísnou genetickou kontrolou, i když při určování velikosti plodů hrají silnou roli i negenetické faktory, jako jsou podmínky prostředí a vnitrorostlinná konkurence o fotoasimiláty. Nabídka asimilátů ve formě produktů fotosyntézy může být často limitujícím faktorem růstu plodů a jejich konečné velikosti

.