木薯（Manihot esculenta Crantz）属于大戟科（Euphorbiaceae）植物,是一种重要的全球粮食、能源和饲料作物,与马铃薯、甘薯并称世界三大薯类作物。木薯块根收获后,在室温下不易于贮藏,1-3天就发生变质,在木薯块根的表皮和内部出现青褐变,叫做木薯采后生理腐烂（Post-harvest physiological deterioration,PPD）。PPD严重损害了农户们及加工企业的经济效益,是木薯产业化发展所要应对的重要问题之一。本研究以不同PPD程度的木薯块根为研究对象,观察PPD期间块根细胞结构变化,同时利用液相色谱质谱联用研究技术,采用多元统计等方法,筛选不同PPD程度木薯块根差异代谢物、代谢途径,并对其进行多元统计分析、单变量分析、火山图、KEGG注释、代谢通路等非靶向代谢组学分析,以期探究木薯块根PPD期间代谢物的变化规律,挖掘木薯块根PPD过程的关键代谢产物及代谢通路,为选育耐PPD的木薯新品种提供理论依据。主要研究结果如下:1、对常温贮存的采后0天、3天、6天、9天及12天的华南9号（SC9）木薯块根进行扫描电镜显微观察,发现木薯采后0天和3天块根中薄壁细胞几乎都比较完整,小淀粉粒聚积成念珠状环绕,随着木薯PPD程度加深,在采后第6天时,木薯薄壁细胞出现严重脱水皱缩,淀粉体被膜降解消失,不规则形态的淀粉粒被释放,淀粉粒散开,呈现棱角。2、代谢组学研究结果表明影响木薯块根PPD变化的重要差异代谢物主要有11种,包括:9（S）-HODE（9-羟基-10E,12Z-十八碳二烯酸）、12-OPDA（12-氧植物二烯酸）、9（S）-HpOTrE（9（S）-氢过氧-10E,12Z,15Z-十八碳三烯酸）、Scopoletin（东莨菪素）、Orotidine（乳清酸）、N1-（5-Phospho-a-D-ribosyl）-5,6-dimethylbenzimidazole（N1-（5-A-d-核糖基）-5-6-二甲基苯并咪唑）、7-Aminomethyl-7-carbaguanine（7-氨基甲基-7 氨基胍）、Epicatechin（表儿茶素）、S-Lactoylglutathione（S-乳谷胱甘肽）、Glutathione（谷胱甘肽）、Pantetheine（泛酰巯基乙胺）,它们可作为木薯块根PPD的标记代谢物,其中在PPD过程中,Epicatechin（表儿茶素）和Scopoletin（东莨菪素）含量的变化最为显著。3、标记代谢物主要富集在11条代谢通路上,分别为:谷胱甘肽代谢通路、α-亚麻酸代谢通路、丙酮酸代谢通路、苯丙烷类生物合成通路、类黄酮生物合成通路、亚油酸代谢通路、泛酸和CoA生物合成途径、卟啉和叶绿素代谢通路、嘧啶代谢通路、苯丙氨酸代谢通路、叶酸生物合成通路。4、利用高效液相色谱技术对关键代谢物进行绝对含量的测定,（-）-Epigallocatechin（表没食子儿茶素）和L-Epicatechin（表儿茶素）的浓度随着PPD程度的变化出现显著增高,且L-Epicatechin浓度出现极显著提高。Cyanidin-3-O-glucoside（矢车菊素-3-O-葡萄糖苷）浓度先降低后显著提高,研究结果与代谢组学数据相符。5、从PPD关键代谢物Epicatechin（表儿茶素）所在的类黄酮代谢通路中挑选8个相关基因,包括 Anthocyanidin reeducate（ANR）、Leucoanthocyanidin reductase（LAR）、Leucoanthocyanidin reductase-like（LAR1）、Dihydroflavanol reductase（DFR）、Anthocyandin synthase（ANS）、Putative dihydroflavonol 4-reductase（PDFR）、Bifunctional dihydroflavonol 4-reductase（BDFR）、Flavanone 3-hydroxylase-like（F3H）,从基因水平进行差异代谢物验证。qRT-PCR结果显示,ANR、LAR、LAR1、DFR、ANS随着木薯SC9块根PPD过程的变化,表达量显著提高,较严重PPD块根均呈现极显著性差异。PDFR随着木薯块根PPD过程的变化表达量也出现上调,差异显著。BDFR和F3H随着木薯块根PPD过程的变化,呈现出下调趋势,差异显著。它们的检测结果与代谢组学分析结果相符。