El estrés por bajas temperaturas limita significativamente el crecimiento, desarrollo y distribución geográfica del cultivo de manzanas. La espermidina (Spd), un regulador del crecimiento vegetal conocido, juega un papel vital en la respuesta de la planta al estrés abiótico. Sin embargo, los mecanismos por los cuales la Spd exógena mejora la resistencia al frío en las manzanas siguen siendo poco comprendidos. Por lo tanto, el presente estudio analizó los efectos de la Spd exógena sobre la actividad de las enzimas antioxidantes, el metabolismo de las poliaminas y los niveles de expresión génica relacionados en ramas de manzano de 1 año bajo estrés por bajas temperaturas. Se encontró que el tratamiento con Spd exógena estabilizaba los biopelículas del tejido de las ramas y reducía significativamente los niveles de especies reactivas de oxígeno al elevar el contenido de prolina y aumentar la actividad de antioxidantes como la superóxido dismutasa. También aumentó las actividades de la arginina descarboxilasa, la S-adenosilmetionina descarboxilasa y la espermidina sintasa, así como los niveles de expresión de , , y bajo estrés por bajas temperaturas, lo que llevó a la acumulación de grandes cantidades de Spd y espermina. Además, en comparación con el tratamiento de 2 mmol·L de Spd, el tratamiento de 1 mmol·L de Spd aumentó significativamente los niveles de expresión de los genes responsables de la respuesta al frío , , y . Los hallazgos sugieren que la Spd exógena puede mejorar significativamente la resistencia al frío en las ramas de manzano. Esta mejora se logra modulando el metabolismo de las poliaminas y mejorando los mecanismos de defensa antioxidante, lo que podría ser aprovechado para mejorar el cultivo de manzanas en condiciones de estrés por frío.