重组抑制既可能通过将多个适应性等位基因连锁带来益处，也可能以增加有益与有害等位基因间的连锁为代价。染色体倒位为研究此类遗传搭车提供了天然的基因组背景。倒位在异核型中会抑制重组，有效形成行为类似部分无性区域的大型连锁块。通过综合理论与对已知生态型中倒位频率变异的实证研究，研究者揭示了自然界中两种正在浮现的进化轨迹。由于与生态适应性性状相关联，倒位纯合型（homokaryotypes）的过量存在使得重组介导的有害突变清除得以发生。相反，若缺乏强烈的生态选择，有害突变会在倒位杂合型中积累，并因超显性（overdominance）而升高频率。
Genetic hitchhiking of deleterious mutations
减数分裂重组是同源染色体间遗传物质的交换过程，可在单倍型（haplotype）上产生新的等位基因组合。重组的进化优势在于将适应性等位基因连锁，并将其与同单倍型上的有害等位基因解离。在重组极度降低的情形下，如无性群体或紧密连锁的基因组区域，有害突变可能通过穆勒棘轮（Muller’s ratchet）发生不可逆积累。在该情形下，并假设回复突变罕见，后代基因组将携带亲本的全部突变及所有新生（de novo）突变。当携带最低突变负荷（mutation load）的单倍型因遗传漂变从群体中丢失且无法通过重组再生时，每一代积累的突变将多于上一代。当等位基因因重组降低而连锁于同一单倍型时，有益与有害等位基因的这种关联会干扰自然选择对任何单个等位基因的作用效率，此时选择作用于整个单倍型，即希尔—罗伯逊干扰（Hill–Robertson interference）。遗传搭车（genetic hitchhiking）可被视为希尔—罗伯逊干扰的典型表现。
搭车效应正日益被确认为群体遗传学中的普遍力量，塑造着全基因组的遗传多样性。由梅纳德·史密斯与黑格提出的理论预测，当有益与有害等位基因在同一条单倍型上发生遗传连锁时，有害突变可被搭车至固定。重组在将适应性等位基因连锁于同一单倍型、并将有益与有害等位基因分配至不同单倍型方面的重要性，预示低重组区域（如选择性清除区或与生态相关的倒位）可能积累有害突变。紧密连锁的等位基因可搭车于正选择变异，从而同样升高频率。尽管部分等位基因为中性且无适合度效应，但一定比例的等位基因具有弱到强的有害性（来自适合度效应分布，distribution of fitness effects），并会增加群体的遗传负荷。
Hitchhiking on selective sweeps and inversions
Hartfield与Otto对选择性清除中有害突变的搭车动态进行了建模，发现提高重组率可降低有害突变的固定概率并提升后续重组谱系的频率。具体而言，其模型显示，重组率升高会减少有害搭车等位基因的固定；而对有益等位基因的选择效率增强，则会增加有害搭车等位基因的固定概率。有害搭车等位基因的固定概率随有益等位基因选择优势的增强而上升，并在针对有害等位基因的负选择较弱时达到最高，随后随选择劣势增强而下降（但仍高于同连锁中性等位基因的固定概率）。因此，弱有害突变可通过搭车在正选择下进化的有益突变而被扫至高频。关键参数包括：清除物理范围内重组率的降低，以及有益突变所受正选择与有害突变所受纯化选择的强度差异。
有效群体大小（effective population size, Ne ）也是有害突变存续的重要因素，小群体因遗传漂变作用更强而受影响更大。有效群体越大，群体保持多态期间发生重组的个体机会越多，搭车突变固定的可能性越低。上述决定选择性清除搭车的两个关键变量——在正选择下升至高频的位点与重组降低——通常也适用于倒位。
Characterizing inversions
近年来，检测基因组倒位的改进方法推动了大量植物与动物结构变异研究的涌现。倒位区域可跨越数兆碱基，并因在异核型（heterokaryotypes）中抑制重组而作为单一遗传单元发挥作用。标准与倒位排列间的交换会产生不可存活配子，选择因此抑制或消除重组。这导致多个遗传位点形成连锁，可作为所谓超基因（supergenes）共同遗传并影响不同表型性状。中高频倒位是生物多样性的重要来源，常因生态变异而在正选择下进化。倒位大小各异，较大倒位比典型选择性清除在更大染色体区域上抑制重组。
异核型中的重组抑制将交换限制在纯核型（homokaryotypes，无论是倒位还是标准排列）内部，预期会降低清除有害突变的能力。此外，相对于基因组其余部分的Ne ，两个纯核型各自的Ne 均降低，因此漂变更强，清除有害突变的选择效率更弱。理论上，倒位内的有害突变应多于基因组平均水平，且效应大小取决于倒位频率：频率越高，差异越小。基于SLiM的前向模拟支持该预期，发现有害隐性突变在标准和倒位排列上均有积累，且因异核型重组抑制，突变通常为各排列所特有。模拟预测倒位内搭车突变负荷的增加会降低适合度，从而使异核型超显性维持多态性。
倒位大小（及适合度效应）可从几千碱基到数兆碱基不等。倒位大小影响其能在何种情景（适应与非适应）下在群体中建立：抑制大部分染色体重组的大倒位初始捕获及随时间积累的有害突变更多，因而比小倒位携带更高的突变负荷，并已被模拟证明会负面影响大倒位的扩散。因此，与本地适应相关的倒位通常大小中等。尽管存在潜在突变负荷，在特定进化条件下，倒位仍可提升群体适合度，或以平衡多态维持，或在局域群体中固定。理论模型表明，倒位通过将两个或以上共适应等位基因连锁并防止迁移造成的连锁不平衡破坏，从而促进本地适应。倒位在群体中的频率取决于选择强度、基因流及倒位捕获位点间的连锁不平衡。除常染色体外，倒位还可通过抑制重组，促进性别决定位点与性别有利位点的连锁，从而在性染色体进化中发挥作用，并可能导致性染色体因有害突变积累而发生退化，但其建立过程受染色体特异性有害突变负荷等因素影响。
Mutation load in natural populations
对已知生态型中倒位频率变异及其功能后果的群体基因组研究，为检验关于搭车突变负荷积累的理论预期提供了实证机会。自然选择作用于有益性状会使相关等位基因频率上升。将理论与实证研究结合，有助于更好理解重组率、连锁、选择系数与显性度等基因组变量的相互作用。在自然群体中识别低重组区的有害等位基因过量积累，已在不同分类群中发现共有模式，这些模式应包含群体大小、与不同生态因子连锁的倒位数与大小等因子变化。此类研究的第一步是在群体与个体水平量化非模式物种的突变负荷，随后界定感兴趣的低重组特定基因组区域（需要重组率图谱或对倒位的先验认知），从而判断这些区域内突变是否显著多于基因组其余部分。量化突变负荷的方法学已在Box 1中详述。
近期关于结构变异在生态或性选择适应中作用的基因组研究激增，揭示了理论与模拟预测如何应用于自然群体。如图2所示，多个物种中倒位促进适应的案例共享减少生态相关倒位内有害突变负荷的机制。这些研究系统在连锁表型性状的基因组区域所受选择的类型与强度、功能遗传变异的年龄及有效群体大小等方面存在差异。通过对近期实证研究的综述，研究人员总结了在不同进化轨迹下上述变量的作用。
多项研究已在植物、无脊椎动物与脊椎动物中检测到倒位或超基因相关的有害突变负荷升高，结果汇总于表1。研究发现，受多因子影响的低重组基因组区域呈现出复杂模式。部分研究与理论预期一致，在蝴蝶Heliconius numata中，参与翅型多态性的三个倒位积累了大量有害突变，并因纯核型存活力下降而以多态维持；珊瑚Acropora kenti的五个疑似倒位中也鉴定出升高的突变负荷，尤其是中高影响突变比例增加，结合群体中次要排列的高频，提示倒位处于某种形式的平衡选择或超显性之下。
然而，在对受生态选择驱动的倒位研究中，往往未观察到突变负荷升高。例如在向日葵属中，倒位被认为参与沙地与沙丘生态型间种子大小与开花时间的差异；尽管有害突变与重组率呈负相关，但倒位内的有害突变负荷低于预期，且与相似重组率的其他基因组区域相比未增加（仅Helianthus petiolaris与Helianthus annuus的三个大倒位中终止密码子突变比例略有上升）。相反，倒位多态的群体比单态群体表现出更高突变负荷。研究者认为，这是由于多态群体中异核型重组抑制，而单态群体因趋异选择与地理结构驱动的倒位纯核型高频，使重组与纯化选择更高效。大西洋鲱鱼中四个大倒位在南北分布区的遗传分化与本地适应中起关键作用，并维持了超过一百万年，同样未发现倒位内突变负荷升高，推测原因包括常见且可存活的纯核型，以及该物种极大的群体大小允许重组与有效纯化选择。鹿鼠中21个大片段多态倒位可能促进草原与森林生态型的本地适应，也未发现有害突变积累，其纯核型在鹿鼠群体中普遍存在，且大有效群体大小可支持纯化选择，降低了有害突变固定的可能性，这与理论模型一致。
但在三刺鱼中，关于有害等位基因积累的证据混杂。古老单倍型所在的趋异基因组区域被认为经历了数千至数百万代重复选择，包括受强选择的pleiotropic Eda位点附近的清除，以及I、XI、XXI号染色体上与海洋和淡水生境有一定关联的倒位。部分群体中I号染色体倒位仍发现有害等位基因积累增加的证据，尽管纯核型频率很高。三刺鱼多个群体的倒位偏离哈迪—温伯格平衡，表现为纯核型过量。因此，核型类别与突变负荷的关系并非总是明确，倒位年龄可能是关键考量。在大西洋鳕与大西洋鲑的倒位/超基因中均未发现有害突变积累的证据，一种解释是这些未携带升高突变负荷的倒位起源相对较近。部分倒位估计在物种内保持分离已达数百万年，为积累有益与有害突变留下更长进化时间，因此倒位进化年龄可能是影响突变数量的重要因素。
流苏鹬提供了一个对比案例：一个与雄性交配与羽色表型变异连锁的超基因，其两个倒位单倍型均为隐性致死，因此在异核型中维持。该系统展示了由平衡选择与高异核型频率维持的倒位如何在重组抑制状态下持续存在，为通过搭车与关联超显性积累有害突变创造有利条件。然而，与祖先核型相比，异核型中并未积累有害突变或转座元件。研究者认为该倒位实际年龄小于基于序列分歧的估计，且为近期从另一物种渐渗而来。
由于倒位与生态及适应的关联程度、群体大小及量化突变负荷所用方法的差异，从这些实证研究中提炼综合结论具有挑战性。尽管如此，许多研究仍表现出一致性，大体遵循两类进化轨迹：在倒位与生态适应性性状连锁的群体中，纯核型频率高，纯核型中的清除作用可能是降低有害突变负荷的关键；除纯核型内重组外，异核型中也可能通过基因转换与双交换等机制清除突变。在倒位未受与生态变异相关的正选择驱动的群体中，异核型可因超显性而升高频率并维持有害突变。倒位在群体中建立后，可能通过漂变或选择快速升至固定，也可能作为平衡多态维持在低频，或完全消失。因此，不同的群体结构、生态条件及相关时间动态塑造了倒位核型频率，并影响基因组区域在时间内重组受抑的程度，从而影响突变负荷。研究处于适应不同阶段的群体中的倒位核型频率，有助于阐明这些模式。搭车效应对保护基因组学亦具意义，可用于理解受气候变化与生境丧失威胁的群体中遗传负荷的积累及其适合度效应。小群体常受种群瓶颈影响，可在全基因组积累中度有害突变，也易在低重组率基因组区域出现升高的突变负荷，这一规律同样适用于因群体大小剧减而表现出高水平有害突变的家养动植物，以及无性繁殖群体。
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