1951年Barbara Mclintock首先在玉米中發現了控制元件，後來命名為轉座元件或轉座子(transposon)。轉座子是基因組中一段可移動的DNA序列，可以透過切割、重新整合等一系列過程從基因組的一個位置“跳躍”到另一個位置。這一元件不僅可用於分析生物遺傳進化上分子作用引起的一些現象，還為基因工程和分子生物學研究提供了強有力的工具，可以在不瞭解基因產物的生化性質和表達模式的情況下，分離克隆植物基因，即轉座子標籤(transposon tagging)，又稱為轉座子示蹤法。其原理是利用轉座子的插入造成基因突變，以轉座子序列為基礎，從突變株的基因文庫中篩選出帶有此轉座子的克隆，它必定含有與轉座子序列相鄰的突變基因的部分序列，再利用這部分序列從野生型基因文庫中獲得完整的基因〔1〕。1984年，用轉座子標籤法首先在玉米中分離了bronze基因，該基因編碼了玉米花色素合成途徑的關鍵酶——UDP-葡萄糖類黃3-O-葡萄糖基轉移酶〔2〕。此後還利用轉座子標籤技術分離了許多植物基因。 轉座子可以分為兩大類：以DNA-DNA方式轉座的轉座子和反轉錄轉座子(retrotransposon)。第一類轉座子可以透過DNA複製或直接切除兩種方式獲得可移片段，重新插入基因組DNA中。根據轉座的自主性，這類元件又可以分為自主轉座元件和非自主轉座元件，前者本身能夠編碼轉座酶而進行轉座，後者則需在自主元件存在時方可轉座，以玉米的Ac/Ds體系為例，Ac(Activator)屬於自主元件，Ds(Dissociation)則是非自主元件，必需在Ac元件存在下才能轉座〔1〕。第二類轉座子又稱為返座元(retroposon)〔3〕，是近年新發現的由RNA介導轉座的轉座元件，在結構和複製上與反轉錄病毒(retrovirus)類似，只是沒有病毒感染必須的env基因，它透過轉錄合成mRNA,再逆轉錄合成新的元件整合到基因組中完成轉座，每轉座1次複製數就會增加1份，因此它是目前所知高等植物中數量最大的一類可活動遺傳成分。目前共發現了3種類型反轉錄轉座子：Tyl-copia類，Ty3-gypsy類和LINE(long interspersed nuclear Clements)類轉座子，前兩類是具有長末端重複的轉座子，LINE類轉座子沒有長末端重複。高等植物中的反轉錄轉座子主要屬於Tyl-copia類，分佈十分廣泛，幾乎覆蓋了所有高等植物種類〔4〕。 克隆轉座子主要有兩條途徑：其一，利用抗體識別或cDNA探針從野生型植株中獲得表達量降低或不穩定基因座的序列，再從突變體中分離得到相應的轉座子：其二是根據序列同源性，在基因組的不同位置分離同一家族的轉座子成員。目前已經克隆的植物轉座子約156種(來自Genbank的報告
1951年Barbara Mclintock首先在玉米中發現了控制元件，後來命名為轉座元件或轉座子(transposon)。轉座子是基因組中一段可移動的DNA序列，可以透過切割、重新整合等一系列過程從基因組的一個位置“跳躍”到另一個位置。這一元件不僅可用於分析生物遺傳進化上分子作用引起的一些現象，還為基因工程和分子生物學研究提供了強有力的工具，可以在不瞭解基因產物的生化性質和表達模式的情況下，分離克隆植物基因，即轉座子標籤(transposon tagging)，又稱為轉座子示蹤法。其原理是利用轉座子的插入造成基因突變，以轉座子序列為基礎，從突變株的基因文庫中篩選出帶有此轉座子的克隆，它必定含有與轉座子序列相鄰的突變基因的部分序列，再利用這部分序列從野生型基因文庫中獲得完整的基因〔1〕。1984年，用轉座子標籤法首先在玉米中分離了bronze基因，該基因編碼了玉米花色素合成途徑的關鍵酶——UDP-葡萄糖類黃3-O-葡萄糖基轉移酶〔2〕。此後還利用轉座子標籤技術分離了許多植物基因。 轉座子可以分為兩大類：以DNA-DNA方式轉座的轉座子和反轉錄轉座子(retrotransposon)。第一類轉座子可以透過DNA複製或直接切除兩種方式獲得可移片段，重新插入基因組DNA中。根據轉座的自主性，這類元件又可以分為自主轉座元件和非自主轉座元件，前者本身能夠編碼轉座酶而進行轉座，後者則需在自主元件存在時方可轉座，以玉米的Ac/Ds體系為例，Ac(Activator)屬於自主元件，Ds(Dissociation)則是非自主元件，必需在Ac元件存在下才能轉座〔1〕。第二類轉座子又稱為返座元(retroposon)〔3〕，是近年新發現的由RNA介導轉座的轉座元件，在結構和複製上與反轉錄病毒(retrovirus)類似，只是沒有病毒感染必須的env基因，它透過轉錄合成mRNA,再逆轉錄合成新的元件整合到基因組中完成轉座，每轉座1次複製數就會增加1份，因此它是目前所知高等植物中數量最大的一類可活動遺傳成分。目前共發現了3種類型反轉錄轉座子：Tyl-copia類，Ty3-gypsy類和LINE(long interspersed nuclear Clements)類轉座子，前兩類是具有長末端重複的轉座子，LINE類轉座子沒有長末端重複。高等植物中的反轉錄轉座子主要屬於Tyl-copia類，分佈十分廣泛，幾乎覆蓋了所有高等植物種類〔4〕。 克隆轉座子主要有兩條途徑：其一，利用抗體識別或cDNA探針從野生型植株中獲得表達量降低或不穩定基因座的序列，再從突變體中分離得到相應的轉座子：其二是根據序列同源性，在基因組的不同位置分離同一家族的轉座子成員。目前已經克隆的植物轉座子約156種(來自Genbank的報告