Данная работа посвящена оценке влияния холодового стресса на физиологические параметры и генетический аппарат селекционно-ценных сортов тополя. В ходе исследования проводилась оценка динамики распускания почек и определение экспрессии гена DREB2 у образцов различных сортов тополя, подвергнутых искусственному промораживанию. Методология постановки опыта включала моделирование холодового стресса при помощи низкотемпературной морозильной камеры, лабораторное отращивание контрольных и промороженных черенков в условиях искусственного освещения. В дальнейшем осуществлялась регистрация онтогенетической динамики распускания почек. При сравнении интенсивности отрастания опытных и контрольных образцов выявлено, что у некоторых сортов (‘Ведуга’, ‘Болид’) подвергнутые проморозке черенки демонстрируют более интенсивное распускание почек, в то время как другие генотипы (‘Ивантеевский’, ‘ЭД-120’, ‘Китайский’) проявили отставание различной степени в скорости распускания почек промороженных образов от контрольных. По результатам фенологических наблюдений были отобраны представители с контрастными показателями (‘Сакрау’, ‘Э.c.-38’ и ‘Волосистоплодный’) и подвергнуты дальнейшему изучению на молекулярно-генетическом уровне. Анализ показал повышение экспрессии гена DREB2 у двух опытных образцов сортов тополя (‘Волосистоплодный’ и ‘Сакрау’) после воздействия отрицательных температур относительно контрольных образцов. Промораживание опытных растений тополя ‘Э.c.-38’ демонстрировало обратный результат. В целом можно заключить, что наблюдение динамики распускания почек и оценка экспрессии генов является достаточно информативным маркером для изучения влияния холодового стресса, однако для уточнения связи фенологических параметров с экспрессией генов стрессоустойчивости требуются дополнительные исследования.