茶组（the genus Camellia section Thea）植物属山茶科山茶属,是山茶属中最重要的组别,因形态性状具有多样性和连续性,茶组植物的分类问题及物种界定一直存很多争议。长期以来对茶的生物化学研究主要集中在中国种茶（C.sinensis var sine nsis）和阿萨姆茶（C.sinensis var assamica）两个栽培种上,对其近缘野生物种的化学研究较少,茶组各物种的化学特征并不明确,茶组植物的研究缺乏系统性。本研究采集了茶组中大厂茶、广西茶、大理茶、厚轴茶、秃房茶、突肋茶、毛叶茶和茶8个物种,采用UPLC-Orbitrap-MS进行全代谢物检测,利用主成分分析、聚类分析、正交偏最小二乘法分析等多元统计方法推断茶组植物的化学表群类型,结果显示茶组8个物种可分为3类,第一类为茶、大理茶和突肋茶,第二类为秃房茶、大厂茶和厚轴茶,第三类为广西茶和毛叶茶;并利用VIP值、变化倍数等参数筛选到各物种间的差异代谢物217个,对其进行靶向质谱分析并结合相关数据库定性化合物66个,进一步进行聚类热图分析,结果显示第一类和第二类均含有较丰富的黄酮类化合物和咖啡碱,第二类中非表型儿茶素含量显著高于其他两类,第三类含丰富的可可碱;秃房茶和大厂茶中含丰富的黄酮苷类物质,广西茶中黄酮醇和二甲基黄嘌呤含量高于其他物种。结合转录组测序结果,筛选差异表达基因并与已定性差异代谢物进行相关性分析,挖掘出与生物碱类物质含量显著相关的15个基因,与儿茶素类物质含量显著相关的30个基因;差异表达基因及差异代谢物的KEGG分析均富集到茶组植物类黄酮、生物碱及茶氨酸合成途径。综上,本研究基于全代谢物检测考察了茶组植物的化学类群,挖掘了物种间的差异代谢物并对其定性,分析了物种间差异基因表达与代谢物的相关性,为茶组物种资源的发掘、评价和利用提供了理论依据。