En áreas templadas, el arroz se enfrenta a bajas temperaturas que pueden afectar el crecimiento de las plantas y el rendimiento del cultivo. La germinación rápida es necesaria para el establecimiento adecuado de las plantas en el campo, por lo tanto, obtener cultivares que mantengan este fenotipo en condiciones de temperatura subóptimas es un desafío para los criadores de arroz. Nuestro estudio tuvo como objetivo investigar los cambios en la expresión inducidos por la temperatura en los genes subyacentes a loci de rasgos cuantitativos (QTLs) asociados a este rasgo (germinabilidad a baja temperatura, LTG) que fueron detectados en un estudio previo de asociación de genoma completo (GWAS). En el contexto de un programa de mejora para cultivares de arroz adaptados al cultivo en España, obtuvimos dos familias biparentales de líneas derivadas de la hibridación con dos cultivares italianos tolerantes al frío, y estudiamos el efecto en el fenotipo LTG de la introgresión de estos QTLs. Una amplia región en el cromosoma 3 estuvo relacionada con aumentos significativos en la tasa de crecimiento de plántulas a 15 grados Celsius, aunque la magnitud del efecto dependió de la familia analizada. Paralelamente, estudiamos el patrón de expresión durante la germinación a diferentes temperaturas de 10 genes ubicados en los QTLs asociados a LTG, en cinco cultivares de arroz y en una familia biparental de líneas recombinantes endogámicas (RILs). Los cambios inducidos por el frío en la expresión de los 10 genes analizados, con diferencias significativas entre genotipos. La variación en el fenotipo LTG estuvo consistentemente asociada con cambios en el patrón de expresión de cinco genes de las regiones etiquetadas en el cromosoma 3 del arroz, que codificaban enzimas implicadas en el metabolismo de fitohormonas (OsFBK12, Os3Bglu6), estrés oxidativo (SPL35, OsSRO1c) y mantenimiento de la homeostasis de Mn (OsMTP8.1). La expresión diferencial inducida por el frío en dos genes reguladores (Os02g0824000 y Os06g06400) también contribuyó a explicar la tolerancia a bajas temperaturas durante la germinación del arroz. En conclusión, la introgresión en cultivares defectuosos de alelos favorables para estos genes contribuiría a la mejora genética de LTG en variedades de arroz.