La nuez (L.) es una especie de árbol leñoso de semillas oleaginosas importante debido a su valor comercial. Sin embargo, el mecanismo de regulación de la acumulación de aceite de nuez aún se comprende poco, lo que limita la cría y la mejora genética de nueces de alta calidad. Con el fin de explorar el mecanismo metabólico que regula la síntesis de aceite de nuez, utilizamos tecnología de secuenciación de transcriptomas y tecnología de metabolómica para analizar de manera integral los genes clave y los metabolitos involucrados en la síntesis de aceite del embrión de nuez a los 60, 90 y 120 días después de la polinización (DAP). Los resultados mostraron que los contenidos de aceite y proteína aumentaron gradualmente durante el desarrollo del fruto, representando el 69.61% y el 18.32% del fruto, respectivamente, durante la maduración. Por el contrario, los contenidos de azúcar soluble y almidón disminuyeron gradualmente durante el desarrollo del fruto, representando el 2.14% y el 0.84%, respectivamente, durante la maduración. La secuenciación del transcriptoma generó 40,631 unigenes en 9 bibliotecas de cDNA. Identificamos 51 y 25 unigenes candidatos relacionados con la biosíntesis de ácidos grasos y la biosíntesis de triacilglicerol (TAG), respectivamente. Los niveles de expresión de los genes que codifican la acetil-CoA carboxilasa (ACCase), las sintetasas de acilo-CoA de cadena larga (LACS), la 3-oxoacil-ACP sintasa II (KASII) y la transferencia de acilo de glicerol-3-fosfato (GPAT) se regulaban al alza a los 60 DAP en relación con los niveles a los 90 y 120 DAP, mientras que los genes estearoil-ACP-desaturasa y desaturasa de ácidos grasos 2 se expresaron en alta abundancia durante todos los períodos de desarrollo de la nuez. Encontramos que ABSCISIC ACID INSENSITIVE3 (ABI3), WRINKLED1 (WRI1), LEAFY COTYLEDON1 (LEC1) y FUSCA3 (FUS3) pueden ser factores de transcripción clave involucrados en la síntesis de lípidos. Además, el análisis metabolómico detectó 706 metabolitos derivados de 18 muestras, entre los cuales, 4 están implicados en la síntesis de TAG, 2 en la vía de glucólisis y 5 en la vía del ciclo del ácido tricarboxílico (ciclo TCA). El análisis combinado de los genes y metabolitos relacionados en la síntesis de TAG mostró que los genes de fosfolípido:diacilglicerol aciltransferasa se expresaron en alta abundancia a lo largo de los períodos de desarrollo del fruto de nuez, y su metabolito downstream TAG se acumuló gradualmente con el progreso del desarrollo del fruto. El gen mostró una expresión consistentemente más alta durante el desarrollo del fruto, y sus metabolitos downstream 18:2-PC y 18:3-PC se acumularon gradualmente. Los genes pueden ser genes cruciales requeridos para la síntesis de aceite de nuez. Nuestros datos enriquecerán las bases de datos públicas y proporcionarán nuevas ideas sobre los genes funcionales relacionados con el metabolismo de lípidos en la nuez.