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本论文共分为3个部分。
第一部分为天蓝色链霉菌A3(2)中一个包含了六个共转录基因的操纵子cmdABCDEF(SCO4126-4131)的鉴定，发现它在链霉菌的形态分化以及抗生素的生物合成过程中起作用。敲除cmdABCDEF导致突变体的气生生长和气生产孢发生缺陷，包括气生菌丝变短、菌丝分支异常以及在气生产孢过程中出现的分隔缺陷和染色体分配异常等表型。分别敲除变铅青链霉菌和除虫链霉菌中的cmdABCDEF同源基因簇也造成各自的突变体出现类似的表型缺陷，暗示这些基因的功能可能在链霉菌中是相似而且保守的。cmdB乃至整个操纵子cmd的转录随发育进程受到严格地调控。cmd操纵子编码的5个蛋白(CmdA、C、D、E、F)经预测为细胞膜蛋白，而另外一个ATP/GTP结合蛋白CmdB经证明也定位于细胞膜上，因此推测它们可能在细胞膜上装配形成复合体并参与了气生产孢阶段的染色体分配过程。此外，天蓝色链霉菌突变体△cmdABCDEF的Act的生物合成途径特异性调控基因actll-orf4的转录水平发生显著的上调并导致它过量表达Act。
第二部分为天蓝色链霉菌A3(2)中一个裂解型的糖苷转移酶基因tgdA(transglycosylase for differentiation，SCO4132)的鉴定，发现它对气生生长、气生孢子结构的完整性维持以及放线紫红素的合成调控具有重要的作用。在天蓝色链霉菌中缺失该基因造成突变体的生长发育受到明显的抑制，产生较少的气生菌丝并使得它们当中的大部分都不能正常地延长，从而最终形成缩短的孢子链。此外，还发现一部分突变体的气生孢子(10.3％)在生长过程中发生自裂解，导致孢子细胞中的染色体DNA等细胞内物质被释放，与此同时在孢子的裂解区域还生长出新的菌丝。TgdA蛋白具有一个典型的裂解型糖苷转移酶和鹅蛋白溶菌酶(LT-GEWL)结构域并定位在细胞膜上，它在营养菌丝的细胞膜上装配成类似环状的结构，而在气生菌丝中则较集中地分布于产孢分隔处，表明TgdA可能参与了链霉菌中细胞壁的主要成分肽聚糖的代谢过程。此外，△tgdA突变体中的Act的途径特异性调控基因actll-orf4的转录水平也发生了上调并造成该突变体也过量表达Act。
第三部分为天蓝色链霉菌A3(2)中DNA大片段中断/敲除技术的建立和应用。在PCR打靶技术的基础上建立了染色体DNA大片段的敲除技术，并成功地应用于天蓝色链霉菌的基因组改造工程中，包括钙离子依赖的抗生素(CDA)的生物合成基因簇的缺失、线型染色体的人工环化和染色体左臂DNA的大片段敲除。在这基础上，初步构建了一个可应用于抗生素表达的天蓝色链霉菌FX23，该菌株的染色体DNA上缺失了3个典型抗生素(Act、Red和CDA)的生物合成基因簇和染色体左臂924Kb的DNA序列。将放线紫红素生物合成基因簇(act)重新导入FX23中能够使放线紫红素发生过量表达，暗示可在FX23的基础上进一步发展出适合于抗生素表达的“超级链霉菌宿主”。