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与其他原核生物相比,链霉菌具有特殊的基因组结构,表现为基因组较大、GC含量高,且是细菌中罕见的含有线性染色体及线性质粒的种属。卡特利链霉菌（Streptomyces cattleya）是自然界中极少数能够合成含氟化合物的微生物。课题组李鹏博士之前对一株卡特利链霉菌S.cattleya DSM 46488进行了全基因组测序,测序结果与脉冲场凝胶电泳结果一致,发现此菌株基因组中含有两个线性复制子,分别是6.3 Mb的染色体和1.8 Mb的巨型质粒。对此1.8 Mb的线性质粒分析发现,其中并不含有编码任何与主代谢相关的rRNA或tRNA基因,且不包含其他已测序链霉菌染色体的保守基因。并且在parAB基因附近存在一段大小为2 kb且能赋予质粒进行环状复制的复制起始区。链霉菌中质粒的拷贝数较低,且通常为线性状态,因此相对环形质粒较为稳定。但目前已有报道通过化学诱变法、分子遗传法敲除必需基因等方法消除了链霉菌中的线性质粒。因S.cattleya DSM46488的巨型线性质粒中并不含有必需基因,且不包含其他已测序链霉菌的保守基因,故本论文通过尝试不同消除方法来探究此巨型质粒能否被消除。首先本论文尝试用SDS高温化学诱变法消除质粒,通过用终浓度为0.02g/L的SDS处理孢子悬浮液,但经过数轮无SDS松弛传代培养后,并未在后代中挑选到丢失巨型质粒的突变株。之后我们用同源重组双交换法敲除了巨型质粒中的parAB基因,此基因在遗传物质由父代向子代分配过程中发挥重要作用。经过数轮无抗生素松弛培养后,发现parAB基因的敲除并没有引起巨型质粒的消除。故我们又对赋予巨型质粒进行环形复制的最小复制区域及其上下游大小共8 kb的片段（此8 kb片段包含parAB基因）进行了敲除,但数轮无抗生素松弛培养后发现敲除了8 kb片段的巨型质粒仍未丢失。因利用外源CRISPR/Cas9系统编辑基因时不会引入外源抗性基因,在质粒消除方面有一定优势,故本论文尝试利用孙宇辉等人构建的经密码子优化后适用于链霉菌基因编辑的外源CRISPR/Cas9-CodA（sm）系统[1],对pSCATT中的8 kb片段进行敲除。在待敲除8kb片段中设计符合要求的gRNA及其上下游同源片段,插入pWHU2653中,但实验结果表明,构建好的质粒一直无法转入卡特利链霉菌中,导致无法对质粒的基因进行编辑。因此我们猜想,是否是卡特利链霉菌自身含有的内源性CRISPR系统影响了外源CRISPR/Cas9系统的进入。因而本文探究了卡特利链霉菌自身内源性CRISPR系统的分布、特征,本论文对46株链霉菌中的182个CRISPR基因簇进行了识别、分析,包括重复序列DRs、间隔序列spacers的序列比对及相似性分析;cas基因簇的预测及分类。其中卡特利链霉菌S.cattleya DSM 46488中预测到2个CRISPR基因簇,CRISPRID分别为NC0161111、NC0175861,分别含有3个spacer,但这两个基因簇附近均未预测到有cas基因簇的存在。总之,本论文通过不同方法对巨型线性质粒尝试消除,但均未得到质粒丢失的突变株,从而确定了卡特利S.cattleya DSM 46488中占基因组比例较大的1.8 Mb巨型线性质粒是非常稳定的。同时,对46株链霉菌中182个内源性CRISPR基因簇的分析将对于日后利用其编辑卡特利线性质粒的基因、开展链霉菌的基因组进化研究提供帮助。