La marchitez de la espiga por Fusarium (FHB) es una de las enfermedades fúngicas más estudiadas del trigo, causando pérdidas masivas en el rendimiento y la calidad del grano. Este estudio tuvo como objetivo ampliar estudios previos sobre las respuestas fisiológicas y bioquímicas del trigo de invierno al estrés por FHB en un ambiente controlado, centrándose en la vía ascorbato-glutatión (AsA-GSH), la eficiencia fotosintética y los niveles de hormonas de estrés, proporcionando así información sobre las posibles interacciones de los diferentes mecanismos de defensa durante la infección. La actividad del metabolismo de AsA-GSH se incrementó en variedades resistentes a FHB, manteniendo el estado redox de las espigas y, en consecuencia, preservando el fotosistema II funcional. Además, se demostró que los carotenoides (Car) eran los principales pigmentos en el ensamblaje del fotosistema, ya que disminuyeron en las espigas estresadas por FHB de variedades resistentes y moderadamente resistentes, en comparación con los controles. Los Car también son el sustrato para la síntesis del ácido abscísico (ABA), que actúa como un efector fúngico y su contenido elevado conduce a una mayor susceptibilidad a FHB en las espigas inoculadas. Los resultados de este estudio contribuyeron al conocimiento de los mecanismos de resistencia a FHB y pueden ser utilizados para mejorar la cría de variedades resistentes a FHB, que se considera la medida de control más efectiva.