【目的】探究4种具有亲代遗传关系苹果的抗寒性，明确能够反映抗寒性强弱的生理指标，旨在为寒地苹果选育过程中优系快速筛选及抗寒栽培管理提供理论支持。【方法】以长富2号、寒富、东光和龙帅休眠期一年生枝为试材，分别在-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-35℃低温下处理24 h，并于4℃环境中缓冻24h，测定膜结构稳定性、活性氧代谢和渗透调节物质生理指标，结合主成分分析综合评价影响苹果品种抗寒性差异的的生理因素。【结果】随着处理温度的降低，4种苹果的相对电导率和MDA含量呈现上升趋势，抗寒性强的龙帅相对电导率值在不同低温处理下均低于其他品种且变化较为平稳。相比于-15℃处理，长富2号枝条中的O2.-和H2O2含量在-35℃时分别增加了38.07%、12.63%，显著高于其他品种。抗寒性越强的品种抗氧化酶活性较高，且响应低温的速度较快。低温下抗寒性品种积累大量的可溶性蛋白质、游离脯氨酸和可溶性糖等渗透调节物质，各品种苹果枝条糖组分含量主要是蔗糖和山梨醇，-25℃低温胁迫下，龙帅枝条中的葡萄糖和果糖含量大幅度升高，且显著高于其他品种。主成分分析综合评价抗寒性由强到弱为龙帅＞东光＞寒富＞长富2号，发现相对电导率值、SOD活性、可溶性蛋白质和可溶性糖含量对苹果的抗寒性影响较大。【结论】苹果一年生枝中的相对电导率值、SOD活性、可溶性蛋白质和可溶性糖含量在众多生理指标中对低温胁迫响应敏感，可用于杂交后代抗寒优系早期快速选择，龙帅作为寒富的后代抗寒性突出，可在寒地苹果产区推广应用。