Hallazgos recientes sugieren que la aclimatación al frío puede mejorar la resistencia al frío en el trigo. Dongnongdongmai 1 (DM1) es una variedad de trigo de invierno que puede pasar el invierno a -30 grados Celsius; sin embargo, su mecanismo de aclimatación al frío aún no se ha elucidado completamente. Aquí, elucidamos los posibles mecanismos de aclimatación al frío en DM1 y la variedad China Spring (CS), especialmente el papel del sistema antioxidante, utilizando análisis transcriptómicos y fisiológicos. El estrés por frío aumentó la producción de HO y O en ambas variedades; sin embargo, CS tenía mayores contenidos de HO y O que DM1. Además, el frío aumentó significativamente las actividades de eliminación de ROS en DM1, especialmente a los 30 días después de la exposición. El análisis de ontología génica (GO) mostró que los genes diferencialmente expresados de peroxidasa (POD) estaban enriquecidos en actividad antioxidante, con la mayoría de los genes POD siendo significativamente regulados al alza en DM1 bajo la aclimatación al frío. Además, la aclimatación al frío aumentó la expresión de la proteína de aclimatación al frío (CAP), la proteína abundante en la embriogénesis tardía (LEA) y los genes sensibles al frío en ambas variedades, con niveles de expresión más altos en DM1. En general, los resultados mostraron que DM1 exhibió una mayor tolerancia al frío que CS durante la aclimatación al frío al aumentar la expresión de genes POD, LEA, CAP y proteínas sensibles al frío, mejorando la comprensión del mecanismo de resistencia al frío en DM1.