Para elucidar el mecanismo integral por el cual el óxido nítrico (NO) mejora la tolerancia a bajas temperaturas en el pepino, utilizamos dos cultivares de pepino (Jinyan No. 4 y Jinyou No. 1) como materiales experimentales. Al integrar el análisis transcriptómico con indicadores fisiológicos, investigamos los mecanismos fisiológicos y moleculares subyacentes a la mejora de la tolerancia al frío mediada por el NO. Tanto los datos moleculares como los fisiológicos revelaron que la transducción de señales de fitohormonas y el metabolismo del ácido alfa-linolénico se vieron significativamente afectados por el estrés de baja temperatura, tanto de forma aislada como en combinación con el tratamiento exógeno de SNP en ambos cultivares. Bajo estrés de baja temperatura, la mayoría de los transcritos asociados con la biosíntesis de ácido abscísico (ABA), la transducción de señales de ABA y la biosíntesis de flavonoides se regularon a la baja de manera coordinada en el pepino. En contraste, los transcritos relacionados con el metabolismo secundario, el metabolismo de lípidos, la biosíntesis de glutatión y la transducción de señales hormonales, incluidos los caminos del ácido salicílico (SA), etileno (ETH), giberelina (GA) y ácido jasmonico (JA), se regularon al alza de manera coordinada. Además, se encontró que el SNP exógeno regula tanto la transducción de señales de fitohormonas como los niveles hormonales endógenos. Estos resultados sugieren que el NO exógeno mejora la tolerancia a bajas temperaturas en plántulas de pepino principalmente al modular la señalización de fitohormonas y el metabolismo secundario.