Sackton TB, Hartl DL. Genotypic Context and Epistasis in Individuals and Populations. Cell, 2016, 166(2): 279–287. DOI: 10.1016/j.cell.2016.06.047.

基因编码共同进化和互联网络的组成部分。因此，基因型对表型的影响取决于基因型背景，即上位性。上位性在从基因型预测个体表型过程中很重要。在群体研究中，它也被用来识别复杂性状中的遗传风险因素，并预测在选择下的进化。矛盾的是，基因型背景对个体和群体的影响是不同的，有时甚至是矛盾的。我们认为基于群体研究的个体表型预测基因型是困难的，特别是在人类遗传学中，很可能导致低估基因型背景的影响。

介绍

基因型背景的重要性几乎从现代遗传学开始就被认识到了，当时威廉·贝特森创造了上位性这个术语来描述他在实验杂交中观察到的与预期孟德尔比率的偏差（Bateson，1907）。自从贝特森的工作以来的一百年里，基因型背景的概念有了更广泛的含义，包括基因型在一个基因座上的表型表现取决于基因组中一个或多个基因座上的基型的任何情况。基因型背景是一个重要的考虑因素，因为除其他外，遗传风险因素如何导致因复杂疾病（Wei等人，2014）、未知遗传风险因素无法解释的难以捉摸的缺失遗传力（Zuk等人，2012年），农业环境中的遗传育种值（Meuwissen等人，2001年，Hayes等人）以及自然或人工选择下性状的短期和长期进化轨迹（Hill等人，2008）。因此，基因型背景对于理解基因型和表型之间的关系有着广泛的意义。

但是基因型背景的概念比最初出现的更复杂，因为有两种不同的，在某种意义上，相互矛盾的方式来思考它。有一种观点被称为生理上位性（Cheverud和Routman，1995），主要关注基因型背景在决定个体表型方面的作用。这种观点在果蝇、线虫、酵母和其他模式生物的突变体的正式遗传分析中很常见，其中上位性是指一个基因的基因型导致一个表型掩盖另一个基因的影响的基因相互作用（Reiger等人，1968）。在进化遗传学中，这一术语具有更广泛的含义，泛指除加性外的任何类型的基因相互作用（Weinreich et al.，2013，Hartl，2014）。正如Weinreich等人（2013）说的是，“考虑到组成突变的个体效应，上位性可以被视为突变组合时表型的惊喜。”这种上位性的松散定义允许两个或多个非等位基因之间的各种非相加性相互作用。这一定义被广泛地用于描述自然群体中的等位基因，其表型效应并不一定明确，它还包括许多可能导致不完全外显或可变表达的机制之一。我们使用生理上位性这一术语来包括狭义和松散的定义，因为这两种定义都集中在特定个体的基因相互作用的影响上。
另一个不同的上位性定义适用于复杂性状的数量遗传分析。在这种情况下，方差对显性的贡献往往是由于等位基因的变异而引起的。上位性的这个定义有一个精确而明确的含义；然而，上位性的数量遗传学观点不同于生理上位性，因为上位性方差是一个群体中等位基因频率的函数（Hill等人，2008）。上位性在群体水平上对遗传方差的影响被称为统计上位性（Cheverud和Routman，1995），其定义将在下文进一步阐述。
由于上位性有两种不同的定义（生理学和统计学）指的是基因型背景对个体或群体水平的影响，人们很可能会对具有不同背景的遗传学家产生混淆。对上位性的不同观点反映了基因型背景是一个宏大的概念，在不同的遗传学领域有着不同的含义。这两种观点都有自己的优点和责任。因此，基因型背景应该从每一个角度来考虑，因为它们是协同作用的，为全面理解复杂性状的生物学基础、从基因型推断表型和预测进化响应提供了有利条件。