馬尾松種子園交配系統(tǒng)的時(shí)間動(dòng)態(tài)變異1)

馮源恒 楊章旗 賈婕 李火根 黃永利

(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，南寧，530002) (南京林業(yè)大學(xué)) (南寧市林業(yè)科學(xué)研究所)

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馬尾松種子園交配系統(tǒng)的時(shí)間動(dòng)態(tài)變異1)

馮源恒 楊章旗 賈婕 李火根 黃永利

(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，南寧，530002) (南京林業(yè)大學(xué)) (南寧市林業(yè)科學(xué)研究所)

以馬尾松種子園不同時(shí)期(建園初期、豐產(chǎn)期及衰老期)產(chǎn)出的子代為材料，采用SSR標(biāo)記分析其遺傳多樣性，并結(jié)合子代測(cè)定數(shù)據(jù)分析交配系統(tǒng)對(duì)子代遺傳品質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明，建園初期與豐產(chǎn)期的子代家系的Shannon多樣性指數(shù)(I)較高，同為0.53，衰老期的子代家系則為0.47。觀測(cè)雜合度(Ho)和期望雜合度(He)均以建園初期子代群體為最高，豐產(chǎn)期子代次之，衰老期最低。馬尾松種子園建園初期與豐產(chǎn)期的子代均具有較高的遺傳多樣性。豐產(chǎn)期參與繁殖的父本數(shù)量最多，近交水平較低，從而保證了種子的品質(zhì)。而種子園衰老期子代的遺傳多樣性明顯下降，說(shuō)明種子園的老化不僅影響種子產(chǎn)量，而且影響種子遺傳品質(zhì)。在親本分析中，種子園建園初期、豐產(chǎn)期及衰老期的子代均未檢測(cè)到自交情況。由此可進(jìn)一步證實(shí)馬尾松是典型的異交樹(shù)種。

馬尾松；種子園；交配系統(tǒng)；SSR：時(shí)間變異

林木的交配系統(tǒng)決定了在繁殖過(guò)程中各親本的遺傳信息能否有效的交流重組、子代的基因型能否更加豐富。種子園是良種生產(chǎn)的主要方式，其交配系統(tǒng)直接關(guān)系到所生產(chǎn)出的良種子代的遺傳多樣性及良種品質(zhì)穩(wěn)定性。種子園交配系統(tǒng)的研究一直倍受育種學(xué)者的重視[1-4]。

馬尾松(PinusmassonianaLamb.)是我國(guó)南方的最重要造林樹(shù)種之一。其良種主要來(lái)自于種子園。在馬尾松種子園交配系統(tǒng)研究領(lǐng)域，以往比較重視3個(gè)方面：一是子代群體與親本群體的遺傳多樣性變化比較[5-6]；二是通過(guò)分析母株不同冠層、不同方向產(chǎn)生子代的遺傳多樣性差異對(duì)交配系統(tǒng)進(jìn)行研究[7-9]；三是對(duì)建園無(wú)性系開(kāi)花結(jié)實(shí)情況研究[10-11]。而對(duì)于種子園不同時(shí)期的交配系統(tǒng)變化差異及產(chǎn)種品質(zhì)穩(wěn)定性的研究比較少見(jiàn)。因此本研究通過(guò)對(duì)種子園建園初期、豐產(chǎn)期及衰老期的子代進(jìn)行遺傳多樣性研究，討論交配系統(tǒng)的時(shí)間變異對(duì)交配格局及子代遺傳多樣性影響，評(píng)價(jià)種子園年份產(chǎn)種的遺傳品質(zhì)穩(wěn)定性。為科學(xué)建設(shè)與管理馬尾松種子園提供重要的參考信息。

1 材料與方法

以南寧市林科所馬尾松初級(jí)種子園為研究對(duì)象。南寧市林科所馬尾松初級(jí)種子園位于武鳴縣與隆安縣交界處，包含了廣西馬尾松第一代育種群體的全部無(wú)性系[12]。該種子園于1981年開(kāi)始建設(shè)，1987年完全建成并產(chǎn)種，20世紀(jì)90年代進(jìn)入豐產(chǎn)階段，2000年后逐漸減產(chǎn)直至2007年進(jìn)入衰老期。其產(chǎn)出馬尾松種子為國(guó)家林業(yè)局審定良種(國(guó)S-CSO(1)-PM-005-2012)。本研究選取種子園內(nèi)3個(gè)無(wú)性系(桂GC431A、桂GC502A、桂GC643A)在1987、1993、2012年的子代共9個(gè)半同胞家系，分別作為建園初期、豐產(chǎn)期及衰老期的子代樣本。其中1987、1993年子代分別采自南寧市林科所1988年造林的半同胞子代測(cè)定林及1994年造林的半同胞子代測(cè)定林，2012年子代則來(lái)自當(dāng)年在種子園采種后播種繁育的幼苗。詳情見(jiàn)表1。

表1 不同時(shí)期種子園子代家系采樣信息

1.1 DNA的提取

松樹(shù)針葉DNA提取采用CTAB裂解-硅珠吸附法[13]。純化后DNA經(jīng)分光光度計(jì)檢測(cè)純度后置于冰箱4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 引物來(lái)源及SSR-PCR反應(yīng)條件

本研究所用的SSR引物來(lái)源于馬尾松基因組DNA測(cè)序所得基因組序列設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，共計(jì)318對(duì)[14]。篩選16對(duì)多態(tài)性高的SSR引物用于本研究。采用10 μL體系進(jìn)行PCR反應(yīng)，參照Feng在SSR引物開(kāi)發(fā)時(shí)所用的PCR反應(yīng)體系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[14]。將得到擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳，實(shí)驗(yàn)方法參照楊章旗等在細(xì)葉云南松研究中所用的方法[15]。

1.3 分析方法

采用POPGEN32軟件[16]計(jì)算群體內(nèi)的觀察等位基因數(shù)目(A)，有效等位基因數(shù)目(Ne)，Shannon多樣性指數(shù)(I)，各位點(diǎn)的觀察雜合度(Ho)及期望雜合度(He)[17-19]。

利用基于最大似然法的CERVUS2.0軟件，對(duì)子代群體進(jìn)行父本分析。該軟件的原理參見(jiàn)文獻(xiàn)[20]和[21]。

1.4 父本貢獻(xiàn)率的評(píng)估參數(shù)

為了更有效的對(duì)子代群體的父本貢獻(xiàn)率進(jìn)行分析。本研究基于父本貢獻(xiàn)率設(shè)置了3個(gè)評(píng)估參數(shù)。

(1)理論平均父本貢獻(xiàn)率，即種子園所有父本可以產(chǎn)生數(shù)量相等子代時(shí)的平均父本貢獻(xiàn)率。

理論平均父本貢獻(xiàn)率=(1/種子園父本總數(shù))× 100%。

在完全隨機(jī)交配情況下，實(shí)際父本貢獻(xiàn)率與理論平均父本貢獻(xiàn)率相等。實(shí)際平均父本貢獻(xiàn)率與理論平均父本貢獻(xiàn)率的偏離程度越大，說(shuō)明親本間的雄性繁殖適合度差異越大。但該參數(shù)具有一定的局限性，適用于種子園所有父本均處于繁殖年齡的時(shí)期，且子代取樣數(shù)量應(yīng)大于種子園父本總數(shù)。

(2)父本貢獻(xiàn)率標(biāo)準(zhǔn)差，即種子園實(shí)際參與繁殖父本間的貢獻(xiàn)率標(biāo)準(zhǔn)差。本研究采用貢獻(xiàn)率標(biāo)準(zhǔn)差反映親本間的雄性繁殖適合度差異。在本研究中實(shí)際父本總數(shù)通過(guò)父本分析得到。

(3)父本數(shù)量與子代數(shù)量比值，即實(shí)際父本數(shù)量與子代數(shù)量的比值。父本貢獻(xiàn)率描述的是已知父本的繁殖優(yōu)勢(shì)大小，但在子代抽樣數(shù)量較少的情況下不能有效描述繁殖中各父本的參與情況。為此本研究采用父本數(shù)量與子代數(shù)量比值來(lái)描述繁殖中各父本的參與程度。

父本數(shù)量與子代數(shù)量比值=實(shí)際父本數(shù)量/ (子代數(shù)量/100)。

父本數(shù)量與子代數(shù)量比值表示在交配系統(tǒng)中每繁殖100個(gè)子代，父本的參與數(shù)量。本研究中采用此參數(shù)評(píng)價(jià)不同子代群體的親本多樣性。

1.5 家系生長(zhǎng)量調(diào)查

通過(guò)查閱相關(guān)測(cè)定數(shù)據(jù)，調(diào)取1987子代3個(gè)家系造林22年生時(shí)、1993年子代的3個(gè)家系造林20年生時(shí)的生長(zhǎng)量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來(lái)自南寧市林科所1988年造林的半同胞子代測(cè)定林及1994年造林的半同胞子代測(cè)定林。2組試驗(yàn)林造林地毗鄰，地理氣候環(huán)境及經(jīng)營(yíng)管理方式一致。

2 結(jié)果與分析

2.1 子代家系遺傳多樣性

以16對(duì)SSR引物對(duì)南寧市林科所馬尾松初級(jí)種子園1987、1993、2012年的9個(gè)子家系進(jìn)行遺傳多樣性檢測(cè)。分析結(jié)果為各家系的平均等位基因數(shù)(Na)在2.56～2.13、平均有效等位基因數(shù)(Ne)在1.60～1.46、Shannon多樣性指數(shù)(I)在0.52～0.37、觀測(cè)雜合度(Ho)在0.41～0.28、期望雜合度(He)在0.32～0.26。采用SAS8.1軟件對(duì)3個(gè)年份子代群體的5項(xiàng)遺傳多樣性參數(shù)進(jìn)行方差分析后發(fā)現(xiàn)，5項(xiàng)參數(shù)在不同年份間、相同年份家系間均不存在顯著差異(表2)。

表2 各家系遺傳多樣性

16對(duì)SSR引物在1987、1993、2012年的子代家系中擴(kuò)增得到的等位基因數(shù)量分別為42、46、38。1987、1993年的子代家系的Shannon多樣性指數(shù)(I)較高，同為0.53，2012年的子代家系則為0.47。觀測(cè)雜合度(Ho)和期望雜合度(He)均以1987年子代群體為最高，1993年子代次之，2012年最低(見(jiàn)表3)。1987年的子代群體的近交系數(shù)為0.065，1993年的子代群體為0.054，2012年的子代群體為0.064。

表3 不同年份子代遺傳多樣性比較

2.2 子代家系父本分析

采用CERVUS2.0軟件對(duì)各年份子代進(jìn)行父本分析。1987年83個(gè)子代有6個(gè)在80%置信度條件下推斷出父本，有76個(gè)子代在低于80%置信度條件下推斷出父本，有1個(gè)子代沒(méi)有推斷出父本，可將該子代確定為外來(lái)花粉污染。基于此計(jì)算非種子園無(wú)性系花粉比率，即花粉污染率為1.20%。由父本分析的推測(cè)結(jié)果可知83個(gè)子代可能來(lái)自53個(gè)父本，父本貢獻(xiàn)率超過(guò)的5%的父本有1個(gè)，平均父本貢獻(xiàn)率為1.90%，父本貢獻(xiàn)率標(biāo)準(zhǔn)差為0.012，父本數(shù)量與子代數(shù)量比值為62.65。群體不存在自交情況。

1993年95個(gè)子代中有6個(gè)在95%置信度條件下推斷出父本，有5個(gè)子代在80%置信度條件下推斷出父本，其余子代在低于80%置信度條件下推斷出父本。由父本分析的推測(cè)結(jié)果可知95個(gè)子代可能來(lái)自60個(gè)父本，父本貢獻(xiàn)率超過(guò)的5%的父本有1個(gè)，平均父本貢獻(xiàn)率為1.67%，父本貢獻(xiàn)率標(biāo)準(zhǔn)差為0.01，父本數(shù)量與子代數(shù)量比值為63.16。群體不存在自交情況。

2012年76個(gè)子代中有2個(gè)在80%置信度條件下推斷出父本，有71個(gè)子代在低于80%置信度條件下推斷出父本，有3個(gè)子代沒(méi)有推斷出父本，可將這些子代確定為外來(lái)花粉污染，花粉污染率為3.95%。由父本分析的推測(cè)結(jié)果可知76個(gè)子代可能來(lái)自43～45個(gè)父本，父本貢獻(xiàn)率超過(guò)的5%的父本有4個(gè)，平均父本貢獻(xiàn)率為2.26%，父本貢獻(xiàn)率標(biāo)準(zhǔn)差為0.016，父本數(shù)量與子代數(shù)量比值為55.26。群體不存在自交情況(表4)。

比較3個(gè)時(shí)期子代的父本分析結(jié)果可知，在豐產(chǎn)期參與繁殖的父本數(shù)量最高。這一時(shí)期的平均父本貢獻(xiàn)率最低，父本貢獻(xiàn)率標(biāo)準(zhǔn)差也最低，說(shuō)明各父本的繁殖機(jī)會(huì)與繁殖適合度差異不大。在投產(chǎn)初期，參與繁殖的父本數(shù)量略少一些，使平均父本貢獻(xiàn)率高于豐產(chǎn)期，父本貢獻(xiàn)率標(biāo)準(zhǔn)差也略高于豐產(chǎn)期，說(shuō)明在此階段有部分父本獲得了較高的繁殖機(jī)會(huì)。而種子園衰老期的父本數(shù)量與子代數(shù)量比值最低，說(shuō)明參與繁殖的父本數(shù)量已經(jīng)銳減。此階段父本貢獻(xiàn)率標(biāo)準(zhǔn)差最高，說(shuō)明父本間的繁殖適合度差異拉大，子代的親緣關(guān)系更為單一化。

表4 不同年份子代父本分析結(jié)果

2.3 子代家系生長(zhǎng)量統(tǒng)計(jì)

通過(guò)子代測(cè)定發(fā)現(xiàn)，1987年子代的3個(gè)家系造林22 a時(shí)，年平均樹(shù)高生長(zhǎng)量為0.78 m，年平均胸徑生長(zhǎng)量為0.78 cm，年平均材積生長(zhǎng)量為0.009 2 m3。該年份所有子代家系的材積均值超出優(yōu)良種源對(duì)照21%。1993年子代的3個(gè)家系造林20 a時(shí)，年平均樹(shù)高生長(zhǎng)量為0.75 m，年平均胸徑生長(zhǎng)量為0.87 cm，年平均材積生長(zhǎng)量為0.009 3 m3。該年份所有子代家系的材積均值超出優(yōu)良種源對(duì)照52%。由此可知，種子園豐產(chǎn)期的子代在生長(zhǎng)量上略優(yōu)于建園初期的子代。方差分析結(jié)果表明，2個(gè)年份的子代在樹(shù)高、胸徑、材積的年生長(zhǎng)量上均無(wú)顯著差異。在一定程度上說(shuō)明，建園初期到豐產(chǎn)期的種子園交配系統(tǒng)處于相對(duì)均衡的狀態(tài)，子代遺傳品質(zhì)與遺傳多樣性都較為穩(wěn)定。

3 結(jié)論與討論

林木交配系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，會(huì)隨各類影響因素的變化而變化。就種子園而言，在建園初期由于各個(gè)無(wú)性系進(jìn)入繁殖期所需的生長(zhǎng)年齡不一致，往往導(dǎo)致父本數(shù)量少、子代遺傳多樣性低、花粉污染比例高等狀況。當(dāng)種子園進(jìn)入豐產(chǎn)期，各無(wú)性系均等提供大量花粉，這時(shí)的子代遺傳多樣性應(yīng)最為豐富。當(dāng)種子園進(jìn)入衰老期，雌雄繁殖能力下降，導(dǎo)致結(jié)實(shí)量驟減。

對(duì)于南寧市林科所馬尾松初級(jí)種子園而言，在1987年投產(chǎn)時(shí)，當(dāng)年種子總產(chǎn)量為5 kg[22]，早期嫁接的230多個(gè)無(wú)性系已經(jīng)大量開(kāi)花，1985年、1986年嫁接的無(wú)性系也有部分開(kāi)花，為子代提供了豐富的遺傳變異來(lái)源。本研究對(duì)1987年子代的分析結(jié)果也證明了這一點(diǎn)，該年份3個(gè)家系的子代在16個(gè)位點(diǎn)上檢測(cè)到等位基因數(shù)量是全園親本所具有等位基因數(shù)量的84.31%。Shannon多樣性指數(shù)(I)、觀測(cè)雜合度(Ho)和期望雜合度(He)在所調(diào)查的3個(gè)階段中均為最高。父本分析結(jié)果顯示，在推測(cè)的53個(gè)父本中有35個(gè)為1981年嫁接的無(wú)性系，17個(gè)為1985、1986年嫁接的無(wú)性系。當(dāng)1993年種子園正值豐產(chǎn)期時(shí)，當(dāng)年種子總產(chǎn)量一躍達(dá)到了360 kg[22]，3個(gè)家系子代的等位基因數(shù)量是全園親本的90.20%。而到了2012年，種子產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù)下滑10年當(dāng)年種子總產(chǎn)量?jī)H有30 kg，此時(shí)3個(gè)家系子代的等位基因數(shù)量?jī)H是全園親本的74.51%。

比較3個(gè)時(shí)期的子代遺傳多樣性可以發(fā)現(xiàn)，建成初期與豐產(chǎn)期均具有較高的遺傳多樣性。豐產(chǎn)期參與繁殖的父本數(shù)量最多，父本間繁殖能力差異不大。豐富的父本來(lái)源使半同胞家系的近交水平較低，從而保證了種子的品質(zhì)，子代測(cè)定的結(jié)果也在生長(zhǎng)量上證實(shí)了這一點(diǎn)。而種子園衰老期子代在所有遺傳多樣性指標(biāo)上全面下滑，說(shuō)明種子園的老化不僅影響種子產(chǎn)量，同樣影響種子品質(zhì)。此外，通過(guò)方差分析發(fā)現(xiàn)，主要遺傳多樣性參數(shù)在不同年份子代間差異不顯著，說(shuō)明不同時(shí)期父本群體的部分變化雖然影響了半同胞子代的遺傳多樣性，但并未達(dá)到顯著改變子代遺傳結(jié)構(gòu)的程度。

在本研究中，3個(gè)時(shí)期的子代遺傳多樣性都低于初級(jí)園的親本群體。這一方面是取樣家系數(shù)量較少導(dǎo)致的。該種子園有464個(gè)無(wú)性系，面積達(dá)到66.7 hm2，對(duì)于這樣大的親本群體，3個(gè)子代家系顯然不能完全繼承其豐富的遺傳多樣性。另一方面則與種子園無(wú)性系的配置有關(guān)。由于種子園是經(jīng)過(guò)1981、1985、1986、1987年4次大規(guī)模嫁接建成的，每次嫁接的無(wú)性系組成不一樣，從而造成同年嫁接的無(wú)性系集中在一個(gè)區(qū)域，不同區(qū)域的無(wú)性系構(gòu)成差別很大，使母株的主要花粉來(lái)源較為固定。研究結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn)。1993年子代的60個(gè)父本中有39個(gè)為1981年嫁接的無(wú)性系，21個(gè)為1985、1986年嫁接的無(wú)性系。雖然在數(shù)量上都多于1987年子代，但在比例上沒(méi)有較大變化。

將本研究結(jié)果與其它馬尾松種子園比較可知，在平均父本貢獻(xiàn)率上要低于艾暢等對(duì)五一林場(chǎng)馬尾松種子園[23]和譚曉梅對(duì)姥山林場(chǎng)馬尾松2代種子園[24]的研究結(jié)果。其原因主要是建園無(wú)性系數(shù)量差異，南寧林科所初級(jí)種子園建園無(wú)性系為464個(gè)、五一林場(chǎng)種子園(東區(qū))建園無(wú)性系為128個(gè)、姥山林場(chǎng)馬尾松2代種子園建園無(wú)性系為61個(gè)。南寧林科所初級(jí)種子園的父本數(shù)量多，因此平均父本貢獻(xiàn)率低。在子代遺傳多樣性方面，本研究涉及的3個(gè)年份的子代群體Shannon多樣性指數(shù)(I)平均為0.47，低于王鵬良對(duì)五一林場(chǎng)種子園子代(I=1.02)[25]、張小琴對(duì)馬鞍山林場(chǎng)種子園子代(I=1.24)[6]及張薇對(duì)白砂林場(chǎng)種子園子代(I=1.03)[8]的研究結(jié)果。其原因可能來(lái)自2方面：一方面來(lái)自建園材料，上述3個(gè)種子園的建園材料均來(lái)自南方多個(gè)省份的馬尾松分布區(qū)，而因?yàn)榉N源試驗(yàn)結(jié)果表明在廣西區(qū)內(nèi)本區(qū)種源表現(xiàn)明顯由于外省種源，所以南寧林科所初級(jí)種子園的無(wú)性系全部來(lái)自廣西區(qū)內(nèi)，其建園材料間遺傳差異相對(duì)較小；另一方面，來(lái)自SSR引物本身，本研究采用的SSR引物基于馬尾松基因組測(cè)序開(kāi)發(fā)，其平均等位基因數(shù)量少于上述3個(gè)研究從松屬內(nèi)同源物種得到的引物。

在花粉污染方面，Wheeleret et al.[26]研究發(fā)現(xiàn)花旗松種子園中的花粉污染水平隨花粉產(chǎn)量增加而直線下降。Kassaby et al.[27]的研究則表明，種子園散粉盛期的污染率比散粉初期和末期的低。本研究發(fā)現(xiàn)，南寧市林科所馬尾松初級(jí)種子園存在一定的花粉污染，不同時(shí)期的污染程度變化規(guī)律與以上對(duì)花旗松種子園的結(jié)果相似。在總體污染水平上，艾暢等[23]對(duì)五一林場(chǎng)馬尾松種子園的研究結(jié)果是污染率9.44%，譚曉梅[24]對(duì)姥山林場(chǎng)馬尾松2代種子園的研究結(jié)果是污染率4.06%，均高于南寧市林科所馬尾松初級(jí)種子園在3個(gè)時(shí)期的污染率。其原因可能在于南寧市林科所馬尾松初級(jí)種子園規(guī)模較大，可提供花粉量巨大降低了外來(lái)花粉的比例，同時(shí)該良種基地周圍無(wú)大面積馬尾松種植區(qū)隔離較好。

關(guān)于種子園的衰老問(wèn)題，一些研究認(rèn)為隨著母株的生長(zhǎng)園內(nèi)郁閉度增加影響雌球花分化而導(dǎo)致球果減產(chǎn)。本研究發(fā)現(xiàn)在種子園衰老期子代的花粉來(lái)源變得相對(duì)單一化，占總數(shù)12%的父本產(chǎn)出了26%的子代，父本間繁殖能力差異變大。說(shuō)明相當(dāng)多的父本繁殖競(jìng)爭(zhēng)力在下降。由于推測(cè)父本繁殖力衰退可能是種子園老化的又一原因。

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Temporal Variation of Mating System in A Seed Orchard ofPinusmassoniana//

Feng Yuanheng, Yang Zhangqi, Jia Jie
(Guangxi Institute of Forestry Science, Nanning 530002, P. R. China);
Li Huogen
(Nanjing Forestry University);
Huang Yongli
(Nanning Forestry Division)//Journal of Northeast Forestry University，2017,45(6)：1-4，11.

Pinusmassoniana; Seed orchard; Mating system; SSR; Temporal variation

1)廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2014GXNSFBA118078)；廣西八桂學(xué)者專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)(2011A015)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31560216)。

馮源恒，男，1981年6月生，廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，高級(jí)工程師。E-mail:nanyuan05@163.com。

楊章旗，廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，教授級(jí)高級(jí)工程師。E-mail:yangzhangqi@163.com。

2016 年8月4日。

S759.3

責(zé)任編輯：潘 華。

We studied the influence of mating system to the quality of the offspring which was based on the Masson pine seed orchard from different period (at the beginning period, high yield period and aging period), SSR markers for genetic diversity and progeny test data of offspring. At the beginning and high yield period, the offspring Shannon diversity index (I) was high, both values were 0.53, and at the aging period was 0.47. The observed heterozygosity (Ho) and expected heterozygosity (He) of the offspring population was highest at the beginning period followed by high yield period, and the aging period was the lowest. Offspring from the beginning period and high yield period of seed orchard of Masson pine had high genetic diversity. In high yield period, the number of male reproductive participation was the largest, and inbreeding level was low, so as to ensure the quality of the seeds. The genetic diversity of offspring was significantly decreased at the aging period, which meant that the aging of seed orchard affected the seed yield and the genetic quality of the seed. In the parent analysis, inbreeding was not detected in offspring at the beginning, high yield and aging period. The Masson pine is a typical outcrossing species.