茶树是重要的经济林木,其春季物候期和芽叶色泽是重要的农艺与生物学性状,影响茶叶品质和产量,与经济效益息息相关。新梢是茶树主要的收获部位,含有类黄酮、茶氨酸、咖啡碱等丰富的次级代谢产物。因此,解析茶树这些重要的农艺性状与代谢物遗传调控机制具有重要意义。本研究连续两年观察由‘迎霜’和‘北跃单株’杂交产生的137份单株组成的F1群体和404份资源组成的自然群体（包括茶组植物及其他同属野生种）新梢物候期和芽叶色泽,利用UPLC-Q-Orbitrap（ultra performance liquid chromatography-quadrupole-Orbitrap,超高效液相色谱-四级杆-轨道离子阱）检测一芽二叶代谢组,利用转录组测序技术对F1群体及其父母本进行SNP（single nucleotide polymorphism,单核苷酸多态性）检测和遗传图谱的构建,利用重测序技术对自然群体进行SNP检测和群体结构分析,联合基因组、转录组和代谢组,结合连锁分析和关联分析,发掘调控茶树一芽—叶期、一芽二叶期、芽叶色泽和重要次级代谢物的候选基因。主要结果如下:（1）对‘迎霜’和‘北跃单株’的双亲遗传连锁图谱进行整合,将基因型分离比一致的相邻SNPs合并为1个标记,并结合课题组前期的SNP标记,最终合并上图标记4517个,总遗传距离为1784.59 cM。物候期QTL（quantitative trait loci,数量性状基因座）位于12号连锁群,CsP-01和CsP-167在关联分析和连锁分析中共定位,CsP-01调控一芽一叶期,CsP-01和CsP-167调控一芽二叶期。基于基因组重测序构群体结构分析表明,在漫长的进化和传播过程中,茶组植物不同类群之间存在基因交流。2018年和2019年分别有8个和13个候选基因调控自然群体芽叶色泽。（2）利用UPLC-Q-Obitrap,从茶树自然群体中共检测到4836种代谢产物,鉴定出374种物质;F1群体中共检测到2338种物质,鉴定出282种物质。氨基酸及其衍生物、苯甲酸衍生物、碳水化合物、香豆素、黄酮醇苷、有机酸、奎尼酸及其衍生物等七大类物质,是茶、阿萨姆茶、白毛茶及大厂茶、大理茶等茶组植物主要的差异累积代谢物。（3）茶树新梢中类黄酮、氨基酸、有机酸和生物碱的组成和比例除了受到自身遗传物质的调控,还受季节影响,类黄酮代谢通路中的大部分下游代谢物在春季最低,而儿茶素品质指数在春季最高。WGCNA（weighted gene co-expression network analysis,加权基因共表达网络分析）结果表明,类黄酮代谢通路中的hub基因与1108个基因高度相关,组成1971个基因对。茶氨酸代谢通路中hub基因的表达量与1246个基因的表达量高度相关,组成1295个基因对。咖啡碱代谢通路中hub基因的表达量与2921个基因的表达量高度相关,组成4026个基因对。（4）GWAS（genome-wide association study,全基因组关联分析）结果表明,两年分别有13 002和14 852个SNP位点与代谢物显著关联。2018年共筛选出3128个候选基因调控292个代谢物,2019年共筛选出3482个候选基因调控303个代谢物。大部分代谢物均关联到了相应的SNP位点,且大部分代谢物都受多个SNP所在区域的基因调控。（5）基因型与儿茶素含量之间的相关性研究表明,SNP556781与儿茶素总量显著相关,二倍体茶树在该位点有AA、AG和GG三种基因型,基因型为AA的儿茶素总量显著高于基因型AG和GG。