تنش سرما، یکی از عوامل محدود کننده تولید و عملکرد برنج (Oryza sativa L.) می­باشد. در این پژوهش، پاسخ­های زودهنگام متابولیکی و مولکولی دو رقم برنج شامل یک رقم متحمل به سرما از زیر­گونه ژاپونیکا، "گرده" و یک رقم حساس به سرما از زیر­گونه ایندیکا "شیرودی" به تنش سرمای C° 4 بررسی شد. تنش سرما موجب کاهش معنی­دار محتوی کلروفیل a و b و کاروتنوئید­ها در هر دو رقم برنج شد. با این وجود، محتوی رنگریزه فتوسنتزی در رقم شیرودی، به میزان بیش‌تری در اثر سرما کاهش یافت که مؤید ظرفیت ژنتیکی پایین این رقم در حفاظت از سامانه فتوسنتزی بود. میزان پراکسید هیدروژن (H₂O₂) و مالون­دی­آلدهید (MDA) رقم شیرودی، حین سرما، به‌صورت معنی­داری بالا­تر از این مقادیر در ر‌‌‌‌قم گرده بود که این نتایج با ظرفیت پایین­تر رقم شیرودی در سرکوب گونه­های فعال اکسیژن مرتبط است. بالا­تر بودن سطح بیان رونوشت ژن بتا-گلوکوزیداز (BG) در ساعات پایانی اعمال سرما در رقم گرده، می­تواند بیانگر نقش این آنزیم در افزایش سطح آبسیزیک­اسید فعال سلول در حین سرما در این رقم باشد. افزایش معنی­دار سطح رونوشت­ ژن فنیل­آلانین­ آمونیا­لیاز (PAL) رقم گرده نسبت به رقم شیرودی، بیانگر القای پاسخ­های دفاعی در مسیر فنیل­پروپانوئیدی می­باشد. نتایج این پژوهش نشان می­دهد که توانایی حفاظت از ساختار­های فتوسنتزی، ظرفیت بالا­تر در حفاظت سلول در برابر تنش­های اکسیداتیو و نیز تنظیم بیان ژن­های دخیل در متابولیسم آبسیزیک­اسید و ترکیبات ثانویه طی تنش، از جمله دلایلی هستند که در تحمل رقم گرده به سرما مؤثرند.