En regiones templadas, la siembra temprana de genotipos altamente nutritivos podría apoyar la sostenibilidad de la producción de maíz al evitar condiciones ambientales desfavorables relacionadas con el calentamiento durante la floración. Se evaluaron siete líneas estándar de maíz (SM) y sus nueve contrapartes de maíz de proteína de calidad (QPM) para la tolerancia al frío durante la germinación. Se aplicó estrés por frío (13 grados/6 gradosC) durante cinco días, después de un período de imbibición de 48 horas a una temperatura óptima (25 grados/22 gradosC). Se analizaron la germinación, los parámetros fisiológicos y algunos metabolitos primarios y secundarios en las semillas. No se observaron diferencias significativas (> 0.05) en la tolerancia al frío entre SM y QPM. El estrés por frío redujo significativamente la energía de germinación (SM- < 0.05, QPM- < 0.001) y los rasgos fisiológicos (< 0.001), siendo los rasgos de los brotes los más afectados. Se reveló el impacto potencialmente alto de los ácidos gálico (< 0.001), protocatecuico (< 0.05) y -cumarico (< 0.001) en la germinación bajo estrés y el efecto negativo de la luteína + zeaxantina y beta-criptoxantina (< 0.05) en la longitud de la raíz. Entre todas las líneas, L3QPM destacó bajo estrés, con energía de germinación sin cambios y el menor cambio en los índices de vigor (0.35 para VI1, 0.45 para VI2). Además, el beta + -tocoferol y los ácidos gálico y cafeico fueron significativamente más altos (< 0.05) en comparación con su original SM. Las líneas L1QPM2, L3QPM y L7QPM, que combinan una calidad nutricional mejorada con alta tolerancia al frío, se incorporarán en futuras investigaciones y programas de mejoramiento de siembra temprana.