La exposición a altas temperaturas puede afectar el proceso de llenado de granos en el arroz (L.), lo que podría llevar a la formación de endospermo lechoso, pero el mecanismo de regulación molecular sigue siendo en gran medida elusivo. Aquí, informamos que el estrés por altas temperaturas (HT) (día/noche, 35 grados C/30 grados C) reduce tanto la tasa de llenado de granos como el peso de los granos de la variedad Ningjing 1 en comparación con temperaturas normales (NT, día/noche, 28 grados C/23 grados C). Los granos bajo estrés HT mostraron una apariencia opaca y blanco lechoso, junto con alteraciones significativas en las propiedades fisicoquímicas del almidón. Un análisis transcriptómico integrado de granos bajo HT reveló la regulación al alza de genes relacionados con mecanismos de defensa y actividad oxidoreductasa, mientras que los genes involucrados en la síntesis de sacarosa y almidón fueron regulados a la baja, y los genes de alfa-amilasa fueron regulados al alza. El análisis proteómico de granos bajo HT reflejó este patrón. Estos resultados demuestran que la alta temperatura durante la etapa de llenado de granos aumenta significativamente la lechosidad del arroz al regular a la baja los genes relacionados con la síntesis de sacarosa y almidón, mientras que regula al alza aquellos involucrados en la degradación del almidón.