La lactancia es un comportamiento reproductivo único en las palomas, siendo el buche el órgano responsable de secretar la leche de paloma. Tanto las palomas machos como las hembras pueden producir leche de buche y criar a sus crías a través de una división del trabajo. Dado que el tiempo de secreción de la leche de buche de paloma es diferente en el proceso de alimentación de los jóvenes, si el metabolismo y la formación de la leche de paloma utilizan el mismo mecanismo es una pregunta científica muy interesante. Sin embargo, la dinámica metabólica y los mecanismos genéticos subyacentes involucrados en la formación de la leche de buche de paloma siguen sin estar claros, particularmente durante el ciclo reproductivo de incubación-alimentación. En este estudio, integramos datos de metabolismo asociado a la lactancia y transcriptoma de los tejidos del buche de palomas machos y hembras durante las etapas de incubación y alimentación. Mapeamos los cambios en los metabolitos relacionados con la formación de leche en los tejidos del buche durante estas etapas. A través del perfilado del metaboloma, identificamos 1413 metabolitos entre 18 tejidos de buche. Durante los ciclos de cría, las concentraciones de estrona, L-ergotioneína y L-histidina mostraron los cambios más dinámicos en las hembras. En contraste, la estrona, L-anserina, 1-metilhistidina, homovanilato, glutatión oxidado y glutatión reducido mostraron los cambios más dinámicos en los machos. Se observaron diferencias específicas de género en el metaboloma, con varios metabolitos que diferían significativamente entre machos y hembras, muchos de los cuales estaban correlacionados con la unión de citoquinas, inmunidad y actividad del citocromo P450. Usando este conjunto de datos, construimos redes regulatorias complejas, lo que nos permitió identificar metabolitos importantes y genes clave involucrados en regular la formación de leche de paloma en machos y hembras, respectivamente. Además, investigamos las diferencias asociadas al género en los metabolitos del buche de las palomas. Nuestro estudio reveló diferencias en la modulación del metabolismo de la leche de buche de paloma entre machos y hembras y arrojó luz sobre las funciones potenciales de la leche de paloma macho y hembra en el crecimiento, desarrollo e inmunidad de los jóvenes, un área que no se había explorado previamente. En conclusión, nuestros resultados proporcionan nuevas perspectivas sobre la regulación metabólica de la formación de leche de buche de paloma durante las etapas de incubación y cría. Además, nuestros hallazgos sientan las bases para el desarrollo preciso de leche artificial de paloma.