Le differenze morfologiche all’interno della specie C. pepo sono così ampie che le sue varie sottospecie e cultivar sono state erroneamente identificate come specie totalmente separate. Queste vaste differenze sono radicate nella sua ampia distribuzione geografica. C. pepo è una delle più antiche, se non la più antica specie addomesticata. Le più antiche località conosciute sono nel Messico meridionale a Oaxaca 8.000-10.000 anni fa e Ocampo, Tamaulipas, Messico circa 7.000 anni fa. Il suo antico territorio si estendeva a nord in Texas e su per la Grande Valle del fiume Mississippi fino all’Illinois e ad est fino alla Florida, e forse anche al Maine. È una delle diverse piante coltivate nel Nord America preistorico come parte del complesso agricolo orientale. Si sa che è apparsa nel Missouri almeno 4.000 anni fa. Alcune varietà crescono in regioni aride e altre in regioni umide.
I dibattiti sull’origine di C. pepo sono in corso almeno dal 1857. Tradizionalmente, vengono date due teorie opposte sulla sua origine: 1) C. pepo è un discendente diretto di C. texana e 2) C. texana è C. pepo ferale. Una teoria più recente è che C. pepo sia un discendente di C. fraterna e si sia ibridato con C. texana, dando luogo a due distinti eventi di domesticazione in due aree diverse: uno in Messico e uno negli Stati Uniti orientali, con C. fraterna e C. texana, rispettivamente, come specie ancestrali. C. pepo potrebbe essere apparso nel Vecchio Mondo prima di spostarsi dal Messico in Sud America.
Si trova dal livello del mare a poco più di 2.000 m (6.600 piedi). Le foglie hanno da tre a cinque lobi e sono larghe 20-35 cm. Tutte le sottospecie, varietà e cultivar sono conspecifiche e interfertili. Il DNA polimorfico amplificato a caso si è rivelato utile per classificare le relazioni delle specie, varietà e cultivar di C. pepo, mostrando che poche, se non nessuna, delle cultivar moderne ha le sue origini con C. texana. Essi sono associati a C. fraterna o a un esemplare ancestrale ancora sconosciuto nel Messico meridionale.
C. pepo selvatico si trova ancora nelle stesse zone di C. fraterna in Messico. I loro isozimi sono molto simili. C. pepo ha più somiglianze con C. fraterna di quante ne abbia con C. texana, che è anche considerata un’antenata di C. pepo. Tutti gli alleli studiati di C. fraterna si trovano anche in C. pepo. Di conseguenza, C. fraterna è il parente più prossimo di C. pepo. C. pepo è molto probabilmente una forma addomesticata precoce di C. fraterna. Si incrocia bene sia con C. pepo che con C. texana. A differenza della maggior parte delle specie di Cucurbita selvatiche, sono stati trovati alcuni esemplari di frutta di C. fraterna che non erano amari. Il suo habitat abituale è costituito da aree asciutte di macchia montana. C. pepo potrebbe essere una compilospecie di C. fraterna e C. texana, che sembrano essere due specie originariamente separate. In base all’analisi genetica degli alleli, si verificano due gruppi distinti all’interno di C. pepo: zucca, calabaza, criolla e zucca a midollo sono in uno; e zucche ornamentali, crookneck, ghianda, capasanta, e pochi altri nel secondo. C. fraterna è geneticamente più vicina al primo gruppo e C. texana è geneticamente più vicina al secondo gruppo. Le zucche ornamentali trovate in Texas sono chiamate var. texana e quelle trovate fuori dal Texas (Illinois, Missouri, Arkansas, Oklahoma e Louisiana) sono chiamate var. ozarkana. In uno studio del 1989 sulle origini e lo sviluppo di C. pepo, Paris ha suggerito che l’esemplare selvatico originale era un piccolo frutto rotondo e che la zucca moderna è il suo diretto discendente. Ha anche suggerito che il crookneck, la zucca ornamentale e lo scallop sono varianti precoci, e che la ghianda è un incrocio tra lo scallop e la zucca.
Sono stati proposti diversi taxa, ma al 2012 nessuno è stato universalmente accettato. Nel 2002, le convenzioni taxa proposte da Decker-Walters erano:
- C. pepo subsp. pepo – zucche coltivate, zucchine, le zucche arancioni (“Orange Ball” e “Orange Warted”)
- C. pepo subsp. ovifera var. ovifera – crooknecks coltivati, capesante, ghiande, la maggior parte delle zucche ornamentali
- C. pepo subsp. ovifera var. ozarkana – popolazioni selvatiche nella Grande Valle del Mississippi e Ozark Plateau
- C. pepo subsp. ovifera var. texana – popolazioni selvatiche in Texas
- C. pepo subsp. fraterna – popolazioni selvatiche nel Messico nord-orientale
Uno studio del 2003 ha riconosciuto tre sottospecie:
- Cucurbita pepo subsp. fraterna
- Cucurbita pepo subsp. pepo
- Cucurbita pepo subsp. texana
Nel 1986, il botanico Paris ha proposto una tassonomia di C. pepo composta da otto gruppi commestibili basati sulla loro forma di base. Tutte le cultivar di C. pepo, tranne alcune, possono essere incluse in questi gruppi. Queste otto varietà coltivate commestibili di C. pepo variano ampiamente in forma e colore, e una varietà coltivata non commestibile:
| Gruppo colturale | Nome botanico | Immagine | Descrizione |
|---|---|---|---|
| Acorn | C. pepo var. turbinata |
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Zucca invernale, pianta sia arbustiva che strisciante, di forma obovoidale o conica, appuntita all’apice e con scanalature longitudinali, somigliante quindi ad una trottola, ex: Acorn squash |
| Cocozelle | C. pepo var. ionga |
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Zucca estiva, frutto lungo, tondo e slanciato, leggermente bulboso all’apice, simile alla fastigata, ex: Cocozelle von tripolis |
| Crookneck | C. pepo var. torticollia |
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Zucca estiva, pianta arbustiva, con frutti gialli, dorati o bianchi che sono lunghi e ricurvi all’estremità e generalmente hanno una scorza verrucosa (coperta di verruche), ex: Yellow crookneck squash |
| Pumpkin | C. pepo var. pepo | 
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Zucca invernale, pianta strisciante, di forma rotonda, oblata o ovale e rotonda o piatta alle estremità, es: Zucca; include C. pepo subsp. pepo var. styriaca, usata per l’olio di semi di zucca stiriano |
| Scallop | C. pepo var. clypeata; chiamato C. melopepo da Linneo |
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zucca estiva, preferisce l’habitat semi-arbustivo, forma appiattita o leggermente discoidale, con ondulazioni o bordi equatoriali, ex: Pattypan squash |
| Straightneck | C. pepo var. recticollis |
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zucca estiva, pianta arbustiva, con frutto giallo o dorato e scorza verrucosa, simile alla var. torticollia ma con un’estremità del gambo che si restringe, es: Zucca gialla estiva |
| Margine vegetale | C. pepo var. fastigata |
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Zucche estive e invernali, tratti rampicanti e un semi-arbusto, colore da crema a verde scuro, frutti tondi corti con un apice leggermente largo, es: Spaghetti squash (una varietà invernale) |
| Zucchini (US) Courgette (UK, IE) |
C. pepo var. cylindrica |
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zucca estiva, attualmente il gruppo di cultivar più comune, l’origine è recente (XIX secolo), semi-arbustiva, frutto cilindrico con un diametro per lo più consistente, simile alla fastigata, ex: Zucchini |
| Zucche ornamentali | C. pepo var. ovifera |
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non commestibile, zucche da campo strettamente imparentate con C. texana, habitat vite, fusti sottili, foglie piccole, tre sottogruppi: C. pepo var. ovifera (a forma di uovo, a forma di pera), C. pepo var. aurantia (colore arancione), e C. pepo var. verrucosa (zucche rotonde e verrucose), zucche ornamentali trovate in Texas e chiamate var. texana e zucche ornamentali trovate fuori dal Texas (Illinois, Missouri, Arkansas, Oklahoma e Louisiana) sono chiamate var. ozarkana. |