Los impactos de las bajas temperaturas ocasionalmente encontradas en regiones de latitud más alta en la germinación de semillas de maíz presentan amenazas significativas para el rendimiento y el cultivo. Explorar la asociación del sistema antioxidante con la germinación a baja temperatura (LT) podría apoyar las estrategias de cría para responder mejor a las perturbaciones de LT. En este estudio, hemos examinado la tasa de germinación y el potencial de crecimiento de un conjunto de accesiones élite de maíz endogámico bajo condiciones de LT y temperatura normal (NT) en el campo. Estas accesiones mostraron una tasa de germinación y un potencial de crecimiento variables cuando se cultivaron a LT, mientras que la diferencia no es significativa bajo NT. El estudio fisiológico reveló un menor contenido de peróxido de hidrógeno en las accesiones tolerantes a LT en comparación con las sensibles. Las líneas tolerantes a LT y sensibles a LT mantuvieron un contenido similar de ascorbato (AsA) y glutatión (GSH), mientras que el contenido de sustrato reducido fue significativamente mayor en las accesiones tolerantes a LT. De manera consistente, las actividades de ascorbato peroxidasa y dehidroascorbato reductasa, los componentes enzimáticos responsables del reciclaje AsA-GSH, fueron mucho mayores en las líneas tolerantes a LT. El perfil de transcripción reveló el aumento de la expresión del gen en la línea endogámica tolerante a LT, que era el paso limitante de la velocidad en la biosíntesis de AsA. Estos datos indican que la mejora coordinada de la biosíntesis de AsA y el reciclaje de AsA-GSH aumentan el tamaño del grupo de antioxidantes totales, lo que mejora el estrés oxidativo inducido por LT durante la germinación de las semillas de maíz.