El estrés por bajas temperaturas (LT) sigue siendo un desafío en el cultivo y la mejora del arroz. A pesar del calentamiento global, las olas de frío causan daños a las plantas de arroz, particularmente durante el desarrollo del polen. Las LT durante la formación temprana de las panojas agravan los defectos en la formación del polen, pero los mecanismos subyacentes siguen siendo poco claros. Investigamos los efectos de las bajas temperaturas (19.0 grados C y 18.5 grados C) a lo largo del crecimiento reproductivo sobre la arquitectura de la panoja y la fertilidad de 28 variedades de arroz con diferentes tolerancias a LT. Variedades sensibles a LT como Sasanishiki y variedades convencionales tolerantes a LT como Hitomebore mostraron un aumento en las densidades de espiguillas en las ramas basales, mientras que variedades extremadamente tolerantes a LT como Tohoku 234 mantuvieron una arquitectura de panoja estable. La secuenciación de ARN de las panojas tempranas reveló la expresión inducida por LT de genes de respuesta al estrés en todas las variedades. En comparación con Hitomebore y Sasanishiki, en Tohoku 234, la expresión de genes involucrados en la floración y el metabolismo de azúcares, como y , mostró una inducción gradual con la disminución de las temperaturas, mientras que la expresión de genes relacionados con el ciclo celular exhibió una supresión gradual. Además, se identificaron 24 genes con patrones de expresión específicos de cada variedad. Estos hallazgos sugieren que las LT durante la etapa reproductiva temprana aumentaron el número de espiguillas, junto con el número total de anteras, lo que puede reducir la capacidad de formación de polen dentro de cada antera en variedades susceptibles a LT. Este estudio ofrece información sobre los mecanismos de tolerancia a LT del arroz.