Genetical and physiological variability of Norway Spruce (Picea abies Karst.) in progeny tests in Bosnia and Herzegovina

Smrča predstavlja jednu od najvažnijih vrsta četinara u Bosni i Hercegovini. U posljednjih par decenija, uloženi su značajni napori na unapređenju proizvodnje šumskog reproduktivnog materijala ove vrste. Izdvojen je veći broj sjemenskih sastojina i intenzivirana je proizvodnja sjemena i sadnog materijala koji se distribuira na različite lokalitete. Reakcija potomstva na staništa na koja se unosi nije poznata, te je transfer rizičan. U cilju ispitivanja reakcije potomstva, osnovani su testovi na otvorenom. U dva testa potomstva smrče, osnovana 2009. godine sadnicama tipa 2+1n u Driniću (zapadni dio BiH) i Srebrenici (istočni dio BiH), testira se potomstvo vrste u različitim bioekološkim uslovima. Testovi se sastoje od 6 populacija: Han Pijesak 1, Han Pijesak 2, Foča, Potoci, Olovo i Kneževo. Istražena je varijabilnost populacija i linija polusrodnika u oba testa potomstva u pogledu: morfometrijskih, fizioloških i genetičkih parametara. Istraživanja su sprovedena u periodu 2013-2016. god. Istraživanje morfometrijskih parametara obuhvatilo je mjerenje: visina, prečnika korijenovog vrata i broja grana u pršljenu. Proučavanje fizioloških parametara obuhvatilo je praćenje otvaranja pupoljaka, istraživanje sadržaja fotosintetičkih pigmenata i mjerenje fotosinteze, stomatalne provodljivosti i transpiracije na terenu. Varijabilnosti molekularnim markerima utvrđena je primjenom nSSR markera. Rezultati ukazuju postojanje značajne varijabilnosti u pogledu preživljavanja, rasta i prirasta sadnica na nivou testova potomstva, populacija i linija polusrodnika. Preživljavanje sadnica u prvim godinama nakon osnivanja testova bilo je veće u Driniću nego u Srebrenici. Tokom godina, stopa preživljavanja se izjednačila u oba testa potomstva. Populacija Kneževo ima najmanji procenat opstalih sadnica u testu potomstva u Driniću, dok je u testu potomstva u Srebrenici situacija obrnuta – populacije Kneževo i Foča se odlikuju najvećim preživljavanjem. Populacija Olovo postiže skromne rezultate u oba testa potomstva. Izdvajaju se linije polusrodnika HP2/8 i HP2/10 sa najvećim procentom preživjelih sadnica. Populacije Potoci i Olovo postižu najveće visine u testu potomstva u Driniću, dok se populacija Kneževo odlikuje najmanjim visinama. Najveći prečnik korijenovog vrata postigla je populacija Foča. Posmatrano po linijama polusrodnika, linija polusrodnika O9 je postizala najveće visine u skoro svim godinama, dok je najmanje visine dostizalo više različitih linija polusrodnika iz više populacija. U testu potomstva u Srebrenici najveće visine postizale su sadnica iz populacije Potoci i Kneževo, a najmanje populacija Foča i Han Pijesak 1...During the last few decades, significant efforts have been made to improve the production of the forest reproductive material of this species. A large number of seed stands have been delineated, the production of seed and seedlings has been intensified and the seedlings have been distributed to different sites. The reaction of the progeny to the habitats to which it is transplanted is not familiar so the transfer is risky. In order to examine the progeny reactions, open field progeny tests have been established. In the two progeny tests established in 2009 with stock type 2 + 1n in Drinić (the western part of B&H) and Srebrenica (the eastern part of B&H), the progeny of the species is tested in different bioecological conditions. The tests consist of 6 populations: Han Pijesak 1, Han Pijesak 2, Foča, Potoci, Olovo and Kneževo. The variability of the populations and half-sib lines in both progeny tests was investigated in terms of: morphometric, physiological and genetic parameters. The research was conducted in the period 2013-2016. The study of morphometric parameters included the measurements of height, root collar diameter and the number of whorls. The study of physiological parameters included: bud burst monitoring, the content of photosynthetic pigments investigation and the measurement of photosynthesis, stomatal conduction and transpiration in the field. The variability of molecular markers was determined by using nSSR markers. The results indicated the existence of significant variability in the survival, growth and seedlings increment at the level of progeny tests, populations and half-sib lines. Seedlings survival in the first years after the progeny tests had been established was higher in Drinić than in Srebrenica. Over the years, the survival rate was equalized for both progeny tests. Population Kneževo had the smallest percentage of seedlings which survived in the progeny test Drinić, while in the progeny test Srebrenica the situation is reversed - the Kneževo and Foča populations were characterized by the greatest survival. The population of Olovo achieved modest results in both progeny tests. The HP2/8 and HP2/10 half- sib lines with the highest percentage of live seedlings have been distinguished. The population Potoci and Olovo achieved the highest values of height in the progeny test Drinić, while Kneževo population was characterized by the lowest heights. The largest diameter of the root collar was recorded for Foča population. When observed on the half–sib lines level, O9 has reached the highest values of height in almost all years, while several different lines of half-sib lines from populations attained the smallest heights..