大花序桉（Eucalyptus cloeziana）生长速度快,心材比例大,色泽优美,耐腐、稳定性好,可用于制作实木家具和地板等。为了解大花序桉心材形成与木质部薄壁细胞生理代谢变化,本文采用树干解析法分析了边材和心材变异规律,利用电子显微镜及超高效液相色谱质谱联用仪（UPLC-MS/MS）等仪器研究大花序桉边材和心材薄壁细胞结构和化学成分的变化规律,采用代谢组学技术分析了边材和心材的差异代谢物及其代谢途径,主要研究结果如下:（1）树龄和树高显著影响大花序桉边材量和心材量。在径向上,树龄显著影响大花序桉心材半径、心材面积、心材率和边材宽度,心材量随着树龄的增加而增加,而边材宽度在5～29年之间随着树龄的增加而减少,35年后边材宽度趋于稳定,边材面积在各树龄间差异不显著（P＞0.05）。在轴向上,大花序桉心材半径、心材面积和边材面积均随着树高的增加逐渐减小,其中心材半径的生长与树干的生长保持高度一致,而边材宽度随树高的变化程度较小,在基部波动较大,而在5.3 m后趋于相对稳定。当横截面直径约为4.66 cm时,大花序桉开始形成心材,之后树干横截面直径每生长1 cm,心材半径就增加约0.52 cm,属于心材形成较快树种。（2）边材转化为心材过程中细胞内淀粉粒数量、细胞核形态及其他细胞器的生理结构发生了明显变化。细胞核长宽比在边材中最大为2.49,到达过渡区时,长宽比减小为1.73,细胞核形态由椭圆形变为圆形,进入心材后细胞核消失。边材中含有丰富的淀粉粒、脂滴、中央大液泡以及其他细胞器,过渡区中淀粉粒和很多细胞器已经消失,到心材时,薄壁细胞中出现很多空的细胞腔,原生质体已全部消失。在边材薄壁细胞上能观察到清晰的纹孔,过渡区的纹孔中附着了部分无定形物质,而心材纹孔膜上已沉积了大量的无定形物质。（3）大花序桉边材、过渡材、心材的抽提物和木质素含量存在差异。边材综纤维素和α-纤维素含量高于心材、过渡材。通过共聚焦拉曼显微镜对木质素进行成像分析,发现木质素含量变化规律为:心材＞过渡材＞边材。抽提物总含量从边材到心材逐渐增加,多酚含量在边材、过渡材和心材分别为8.31 mg/g、21.96 mg/g、30.69 mg/g,不断积累。并通过UPLC-MS/MS鉴定了21种酚类化合物,主要包含鞣花酸、Ellagic acid-pentoside、ellagic acid-rhamnoside和没食子酸等,其中主要酚类成分为鞣花酸,在边材、过渡材、心材含量分别为0.57 mg/g、2.17 mg/g、3.26 mg/g,心材的鞣花酸含量比边材、过渡材分别高出485.79%、49.82%。（4）采用UPLC-TOF-MS分析手段,并利用PCA和OPLS-DA等方法分析了大花序桉木质部边材和心材中代谢产物的差异。在正离子模式下共提取899个色谱峰,负离子模式下提取291个色谱峰,共鉴定88个差异代谢物,边材相较于心材发生上调的有19种代谢物,心材相较于边材发生上调表达的有69种代谢物。边材主要以初生代谢物为主,包括糖类和氨基酸类等代谢物,心材代谢物主要为黄酮类和脂肪酸类。其中心材上调差异倍数最大的代谢物是美迪紫檀素,推测可能是木材显色的关键性成分。本文分析了大花序桉心材形成过程中木质部薄壁细胞结构与代谢变化规律,为多渠道调控大花序桉心材形成提供科学指导。