Genetic correlations between growth and growth rhythm observed in a short-term test and performance in long-term field trials of Norway spruce Mats Hannerz, Johan Sonesson, and Inger Ekberg Abstract: Genetic parameters were estimated for traits observed in one short-term “farm-field” test and in seven long-term field trials of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.). The trials, located in southern and central Sweden, were based on subsets of 201 open-pollinated families derived from plus trees grafted in seed orchards. Observations of height growth and phenology in the farm-field test were made during years 2–4, and trees in field trials were assessed for height and damage at 9–14 years of age. Narrrow-sense heritabilities for height-growth traits in the field trials varied from 0.05 to 0.47. Heritabilities in the farm-field test were approximately 0.80 for date of bud burst, 0.35 for leader lignification, and 0.20 for frequency of seedlings with free growth. Early bud burst and a high degree of free growth in the farm-field test were genetically correlated with lower height and higher frequency of ramicorns and frost damage in the field trials. Height in the farm-field test was poorly and inconsistently correlated with height in the field. Genetic correlations for final heights among the field trials were usually significant and in the range of 0.7 and above. Correlations did not decline with distance between trials, suggesting that local climate is more important than regional climatic zones when matching site and genotype. Résumé : Les auteurs ont estimé des paramètres génétiques chez l’épinette de Norvège (Picea abies (L.) Karst.) pour des caractères mesurés au sein d’un test à court terme en champ agricole et de sept tests au champ de longue durée. Localisés au sud et au centre de la Suède, les tests étaient composés de sous-ensembles de 201 descendances issues de pollinisation libre obtenues à partir d’arbres-plus greffés et établis en vergers à graines. Les observations pour la croissance en hauteur et la phénologie ont été effectuées de la seconde à la quatrième année pour le test en champ agricole, alors que les arbres des tests au champ furent évalués pour la hauteur et les dommages de la neuvième à la quatorzième année. Les estimés d’héritabilité au sens strict pour les caractères de croissance en hauteur mesurés dans les tests au champ variaient de 0,05 à 0,47. Les estimés d’héritabilité obtenus pour le test en champ agricole étaient de 0,80 pour la date de débourrement des bourgeons, 0,35 pour la lignification de la pousse terminale et 0,20 pour la fréquence des semis en croissance prédéterminée. Un débourrement hâtif des bourgeons et un fort niveau de croissance prédéterminée, tels que mesurés dans le test en champ agricole, étaient corrélés génétiquement avec une hauteur moindre et une fréquence plus élevée de branches adventives et de dommages dus au gel dans les tests au champ. La hauteur mesurée dans le test en champ agricole était faiblement corrélée à la hauteur mesurée dans les tests au champ. Les corrélations génétiques entre les tests au champ pour les hauteurs finales étaient habituellement significatives et se situaient dans l’intervalle de 0,7 et plus. Les corrélations ne diminuaient pas à mesure que la distance augmentait entre les tests. Cette observation suggère de considérer avec plus d’importance le climat local que les zones climatiques régionales lors du choix des génotypes pour chaque site. [Traduit par la rédaction] Hannerz et al. 778 Introduction Progeny testing is a critical element in forest tree breed- ing, largely determining its efficiency. The test results should provide sufficient information for selection of geno- types to the next breeding generation and to mass propaga- tion. With respect to economy and time, test sites can only cover a small sample of potential environments and have to be evaluated long before rotation is completed. The genetic gain that is captured after early selection is highly dependent on the correlation between the measured traits and the target traits. Adaptedness to site conditions is one extremely im- portant target trait when breeding for boreal and temperate climates. Reliable early tests must therefore consider adap- tive traits besides the traditional growth traits. A large body of literature has dealt with early testing, se- lection at different ages and juvenile–mature correlations. Methods for early testing extend from intensive tests of physiological characters, germination, or first month’s growth (Larsen and Wellendorff 1990; Pharis et al. 1991; Can. J. For. Res. 29: 768–778 (1999) © 1999 NRC Canada 768 Received October 30, 1998. Accepted February 19, 1999. M. Hannerz 1 and J. Sonesson. The Forestry Research Institute of Sweden (SkogForsk), Science Park, SE-751 83 Uppsala, Sweden. e-mails: mats.hannerz@skogforsk.se and johan.sonesson@skogforsk.se I. Ekberg. Department of Forest Genetics, Swedish University of Agricultural Sciences, P.O. Box 7027, SE-750 07 Uppsala, Sweden. e-mail: inger.ekberg@sgen.slu.se 1 Author to whom all correspondence should be addressed.