Drosophila subobscura shows a wide Palearctic distribution. It inhabits most of Europe, Northern Africa, Asia Minor and some Atlantic islands. The genetic structure in natural populations of this species has been extensively studied with respect to several genetic markers. The variability of chromosomal inversion polymorphism has been most thoroughly studied showing spatial and temporal structure in natural populations. The clinal pattern of chromosomal variability suggests the action of natural selection on inversion polymorphism, while abrupt changes in gene arrangement frequencies between closely related populations separated by geographical barrier suggest the importance of historical processes on the genetic structure. After the decay of the ice caps, Drosophila subobscura, most probably, recolonized Europe mainly from the Balkan Peninsula, Asia Minor and Caucasus, but also, to a lesser degree, from the Iberian Peninsula. Several populations of D. subobscura, mostly from the Western Europe, have been studied with respect to microsatellite variability. The analysis showed absence of structuring of genetic variation, with slightly higher genetic variability in Southern populations. There is a widespread genetic homogeneity of mitochondrial DNA (mtDNA) variability throughout the species range with high prevalence of two almost equally frequent haplotypes, and a number of population specific, rare haplotypes. Several factors account for the observed distribution in mtDNA variability: historical processes, genetic drift and natural selection, most probably acting through cytonuclear coadaptation of alleles inside inversions and mtDNA haplotypes. Large area of D. subobscura range, including the Balkan Peninsula, has not yet been analyzed with respect to variability of molecular markers. Additionally, populations from specific refugial habitats, such as gorges and canyons, have not been studied either with molecular markers, or with respect to chromosomal variability. These habitats are proven to be very important for the survival of tertiary populations during glaciations. In addition, the role of cytonuclear coadaptations between alleles inside inversion arrangements and mtDNA haplotypes in shaping mtDNA variability in this species has not been studied in the respective region. Assessing genetic variability from Balkan Peninsula and specific refugial habitats would shed more light on the role of historic and adaptive processes in shaping genetic diversity of D. subobscura. Three populations from refugial habitats were studied: the Derventa River Canyon, Sićevo Gorge and Lazar’s River Canyon. In addition, several other populations, from habitats that do not have refugial characteristics were analyzed: Mountain Goč, Botanical Gardens in Belgrade and Deliblato Sands. The variability was assessed using three genetic markers: chromosomal inversion polymorphism, microsatellites and the restriction site analysis of mtDNA. Unlike the chromosomal variability of D. subobscura in the Balkan Peninsula, which is characterized by endemic chromosomal arrangements in high frequencies, there is absence of distinctiveness in variability of molecular markers in this peninsula. The analyzed populations show week genetic differentiation with respect to molecular markers. In some cases small differences were significant, and most probably influenced by adaptive processes. In the population from Sićevo Gorge an interesting mtDNA haplotype with the duplication of control region and the surrounding genes was found. The study showed that linkage disequilibrium between chromosomal arrangements and mtDNA haploypes is not a general occurrence in natural populations of D. subobscura. It is discussed how transient coadaptations, ecologically specific selective pressures, and presence of geographical barriers could contribute to population-specific patterns of linkage disequilibrium. The trends of covariation of chromosomal and mtDNA variants were observed, suggesting the adaptive significance of cytonuclear interactions. The genetic variability in populations collected from gorges and canyons is largely consistent with the variability observed in other populations from the Balkan Peninsula. However, in gorges and canyons specific low frequency gene arrangements were observed that are absent in other populations. In addition, some gene arrangements have slightly higher frequencies and are more consistently present in populations from gorges and canyons. The study of microsatellite variability did not show different population history in gorges and canyons and other populations. On the other hand, in case of mrDNA variability, tests developed to detect change in population demography show more stable population history of D. subobscura in gorges and canyons compared to the rest of the populations. More temperate climatic conditions and grater habitat variability in gorges and canyons are probably responsible for the observed results. This study shows that specific habitats in gorges and canyons might have served as refugia for D. subobscura, and/or as stepping-stones in unfavourable conditions in the process of recolonization of Europe. Drosophila subobscura je vrsta sa širokim Palearktičkim rasprostranjenjem. Naseljava gotovo ceo evropski kontinent, severnu Afriku, Malu Aziju i neka atlanska ostrva. Genetička struktura prirodnih populacija ove vrste je opisana upotrebom nekoliko genetičkih markera. Najtemeljnije je izučena varijabilnost hromozomskog inverzionog polimorfizma, po kome populacije D. subobscura pokazuju prostornu i vremensku struktuiranost. Klinalni obrasci ovog tipa varijabilnosti upućuju na značaj selektivnih procesa u njenom oblikovanju, dok razlike između geografski bliskih područja između kojih postoji geografska barijera upućuju na značaj istorijskih procesa. Naime, uočena varijabilnost oslikava procese rekolonizacije Evrope nakon završetka poslednje glacijacije iz primarnog pribežišta lociranog u regionu koji obuhvata Balkan, Malu Aziju i Kavkaz, ali i sekundarnog u regionu Pirinejskog poluostrva. Mikrosatelitska varijabilnost izučavana je u nekoliko evropskih populacija D. subobscura, uglavnom iz zapadnog dela Evrope. Pokazano je da su populacije slabo struktuirane po ovom genetičkom markeru. Populacije u južnom delu areala odlikuju se nešto većom genetičkom raznovrsnošću. Donekle je slična i slika varijabilnosti prirodnih populacija po mitohondrijalnoj DNK (mtDNK), u slučaju koje je zabeležena homogenost distribucije haplotipova između populacija. U velikoj većini do sada analiziranih populacija zabeleženo je prisustvo dva dominantna haplotipa i veliki broj endemičnih haplotipova niske učestalosti. Pokazano je da nekoliko faktora oblikuje varijabilnost mtDNK D.subobscura. Među njima su najznačajniji istorijski procesi, genetički drift, i prirodna selekcija koja najverovatnije deluje preko cito-nukleusne koadaptacije između alelskih kombinacija u okviru inverzija i mtDNK varijanti. Veliki deo areala D. subobscura, uključujući i Balkansko poluostrvo, je ostao, u velikoj meri, neistražen upotrebom molekularnih DNK markera. Takođe, u okviru Balkanskog poluostrva, ni po molekularnim markerima, a ni po inverzionom polimorfizmu nisu ispitivani specifični refugijalni lokaliteti kakvi su klisure i kanjonske doline, za koje je pokazano da su bile od presudnog značaja za preživljavanje tercijernih populacija u periodima glacijacije. Analiza neispitanih područja bi dala potpuniju sliku uloge istorijskih i adaptivnih procesa u oblikovanju varijabilnosti D. subobscura. Poseban deo ove disertacije ticao se uloge cito-nukleusnih koadaptacija između alela u okviru inverzionih aranžmana i mtDNK haplotipova u oblikovanju mtDNK varijabilnosti u prirodnim populacijama analizirane vrste. U ovoj studiji korišćene su prirodne populacije D. subobscura uzorkovane na tri refugijalna lokaliteta: Kanjon reke Dervente, Sićevačka klisura i Kanjon Lazareve reke. Takođe su uzorkovane i populacije sa lokaliteta koji nemaju refugijalne osobenosti: dva lokaliteta na planini Goč, Botanička bašta u Beogradu i Deliblatska peščara. Korišćena su tri genetička markera: Inverzioni polimorfizam, mikrosatelitska varijabilnost i analiza prisustva/odsustva restrikcionih mesta mtDNK. Razmatranjem varijabilnosti Balkanskog poluostrva upotrebom molekularnih markera uočava se odsustvo specifičnih obrazaca kakvi se mogu uočiti u slučaju hromozomske varijabilnosti, gde su prisutni endemični hromozomski aranžmani u visokim učestalostima. Takođe, analizirane populacije su u maloj meri između sebe diferencirane po molekularnim markerima, iako su u nekim slučajevima te male razlike značajne i verovatno uzrokovane adaptivnim procesima. U populaciji iz Sićevačke klisure je zabeleženo prisustvo interesantnog mtDNK haplotipa sa insercijom koja rezultuje u duplikaciji kontrolnog regiona i okolnih gena. Studija je pokazala da neravnoteža vezanosti između hromozomskih aranžmana i mtDNK haplotipova nije široko zastupljena pojava u prirodnim populacijama D. subobscura. Diskutovan je način na koji prolazne koadaptacije, ekološki specifični selekcioni pritisci, kao i prisustvo/odsustvo geografskih barijera može uticati na populaciono specifične obrasce ovog tipa neravnoteže vezanosti. Uočeni su trendovi kovariranja hromozomskih i mtDNK varijanti, koji najverovatnije ukazuju na adaptivni značaj cito-nukleusnih interakcija. Varijabilnost populacija D. subobscura klisura i kanjonskih dolina po sva tri genetička markera u velikoj meri odgovara varijabilnosti šireg dela Balkanskog poluostrva. Ipak, uočeno je prisustvo nekih genskih aranžmana niske učestalosti koji nisu prisutni u ostalim populacijama. Takođe, neki genski aranžmani su nešto učestaliji i konzistentnije prisutni u populacijama klisura i kanjona. Studija mikrosatelitske varijabilnosti nije pokazala različitu populacionu istoriju dve grupe populacija. Sa druge strane, testovi koji uočavaju promene populacione demografije, u sluč