La quercetina favorece la germinación de las semillas de tomate 

La germinación de semillas es una transición crucial de la latencia al crecimiento activo en el ciclo de vida de la planta, esencial para su establecimiento y la productividad agrícola. Este complejo proceso integra eventos fisiológicos, bioquímicos y moleculares, influenciados por factores genéticos intrínsecos y condiciones ambientales, junto con una compleja regulación interna que involucra metabolitos, señalización de fitohormonas y especies reactivas de oxígeno (ROS). 

Por lo tanto, comprender los mecanismos moleculares que regulan la germinación de las semillas es de suma importancia para cultivos económicamente importantes como el tomate (Solanum lycopersicum familia Solanaceae).

La vía de los fenilpropanoides, importante en el metabolismo secundario, genera diversos compuestos fenólicos, como flavonoides, lignina y estilbenos. La fenilalanina sufre reacciones enzimáticas continuas  catalizadas por las enzimas fenilalanina amoniaco liasa, cinamato 4-hidroxilasa, 4-cumarato, CoA ligasa, chalcona sintasa flavonoide 3′-hidroxilasa (F3′H), la flavanona-3-hidroxilasa (F3H) y flavonol sintasa para producir varios compuestos fenólicos. Estos metabolitos influyen profundamente en el desarrollo de las plantas (Saini et al., 2024, la defensa, la respuesta al estrés y la transducción de señales.

Cabe destacar que la germinación de las semillas se asocia con una mayor biosíntesis de flavonoides y una menor acumulación de lignina, procesos que, en conjunto, pueden facilitar esta transición del desarrollo. Flavonoides específicos como la naringenina, la apigenina 7-O-glucósido y la rutina miitigan el daño oxidativo y el estrés osmótico. 

La quercetina, un metabolito central en la vía de los fenilpropanoides, facilita la germinación de las semillas, influye en el transporte de auxinas y mejora la capacidad antioxidante de las plantas.

Estructura química de la quercetina, un flavonoide (pigmento vegetal) con potentes propiedades antioxidantes, abundante en frutas y verduras

La germinación de las semillas está regulada coordinadamente por fitohormonas y ROS.

El ácido abscísico y las giberelinas constituyen las principales fitohormonas que rigen la germinación de las semillas, las cuales exhiben roles antagónicos.

El equilibrio ácido abscísico /  giberelinas determina críticamente el estado de latencia de las semillas y la capacidad germinativa. A nivel molecular, la señalización de ácido abscísico está mediada por factores de transcripción como ABI5, AREB/ABF y miembros de la familia bZIP, que activan genes sensibles al ácido abscísico y las giberelinas. 

Las quinasas de la proteína SnRK2 actúan como reguladores positivos de la señalización del ácido abscísico y las giberelinas al fosforilar negativamente los objetivos ABI3, ABI4 y ABI5 para suprimir la germinación 

Por el contrario, el factor de transcripción MADS-box AGL21 regula negativamente la germinación y el crecimiento posgerminativo a través de la modulación de la expresión de ABI5. 

Otras hormonas como el ácido indol acético, el etileno y el ácido salicílico (controlan la germinación de las semillas a través de una red reguladora compleja. 

El ácido indol acético controla la latencia de las semillas al inducir la señalización de ácido abscísico o modular procesos biológicos como la biosíntesis de flavonooides y el metabolismo de giberelinas.

El ácido salicílico SA involucrado en la germinación de las semillas a través de la regulación del equilibrio iónico, el metabolismo de ROS, la homeostasis hormonal y las inducciones de expresiones génicas de las enzimas α-amilasa.

ROS, tradicionalmente actúan como agentes destructivos en plantas, son compuestos multifuncionales que pueden causar toxicidad pero también transducción de señales en varios organismos; funcionan como moléculas de señalización sinergizando con las vías de señalización hormonal.

ROS inducido por el etileno modula la sensibilidad del ácido abscísico y media genes proteicos relacionados con el metabolismo de giberelinas, promoviendo así la liberación de la latencia de las semillas y la germinación. 

Al mismo tiempo, la amilasa cataliza la hidrólisis del almidón en azúcares solubles, lo que también proporciona energía para la germinación.

En un estudio reciente, se investigó la función de la vía de los fenilpropanoides en la germinación de semillas de tomate. 

Función de la vía de los fenilpropanoides en la germinación de semillas de tomate

El análisis de ARN-seq identificó dos genes (SlPAL5 y SlF3H) para la validación funcional. La sobreexpresión de SlPAL5 y SlF3H, en particular la del mutante SlF3H-OE, acelera la germinación, aumenta la acumulación de quercetina y modula la expresión de genes relacionados con la homeostasis de las ROS, la señalización de las fitohormonas y la enzima amilasa. 

La quercetina exógena demostró estos cambios transcripcionales, confirmando su papel central en la regulación de la germinación de las semillas. 

El análisis de secuenciación de ARN (RNA-seq) reveló que genes clave de la vía de los fenilpropanoides se sobreexpresan durante la germinación, en particular SlPAL5 y SlF3H, que actúan como reguladores principales.

Los metabolitos exógenos de fenilpropano asociados con los genes SlPAL5 y SlF3H, como la chalcona, la dihidroquercetina y la quercetina, promueve la germinación de las semillas. 

La sobreexpresión de SlPAL5 y SlF3H en tomate (SlPAL5-OE y SlF3H-OE) acelera la germinación, aumenta la actividad de la enzima fenilalanina amonio-liasa, elevó la acumulación de quercetina, modula las expresiones génicas relacionadas con la eliminación de ROS, la señalización de fitohormonas (etilenoy giberelinas) y la hidrólisis del almidón. 

El tratamiento exógeno con quercetina también promueve la germinación e influye en estas redes transcripcionales.

En general, estos resultados demuestran que la quercetina, un metabolito central en la vía de los fenilpropanoides, mejora la germinación al coordinar la homeostasis de ROS mediada por fenilpropanoides, la señalización de fitohormonas y la hidrólisis del almidón en tomate. 

Este trabajo proporciona nuevos conocimientos sobre las funciones de los fenilpropanoides en la germinación y enfatiza la quercetina como regulador proactivo para mejorar el vigor de las semillas de tomate y la productividad agrícola.

Resumen gráfico según Zhang, Y. et al, 2026

Fuentes

Zhang, Y.; Xia, Y. (2026).
Quercetin enhances tomato seed germination via phenylpropanoid-dependent regulation of ROS, hormone signaling, and starch hydrolysis
Plant Physiology and Biochemistry, 230: 11059
https://www.sigmaaldrich.com/BR/pt/product/sigma/q4951  Acceso el 23/12/2025.

Imagen
https://portalatualizei.com.br/blogs/aduboejardim/dicas-de-cultivo/como-germinar-sementes-de-tomate-acompanhe-o-passo-a-passo/547/  Acceso el 23/12/2025.