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土传病原真菌对经济作物构成的危害和造成的损失是限制现代高效农业发展的重要因素之一。为了克服这种连作生物障碍,土壤消毒剂和化学农药的使用量越来越大。然而,农药的过度使用引起了广泛的病原菌耐药性和严重的环境污染。化学农药在土传植物病害防控方面的缺陷和消费者对无公害或绿色及有机食物逐渐扩大的需求,使得基于拮抗微生物的土传病害生物防控技术逐步替代化学农药而成为更有前景的作物安全管理策略。芽孢杆菌是一种重要的、已被广泛应用的促生和生防菌剂,但目前其遗传操作系统还不成熟,对芽孢杆菌抗真菌物质合成的遗传调控的研究还不够深入。本论文建立了一种可以快速高效对芽孢杆菌进行多次基因改造的染色体编辑系统,研究了三株生防菌枯草芽孢杆菌ATCC6633、多粘类芽孢杆菌SQR21和产绿链霉菌ATCC29814产生抗真菌物质的分子机理。为了配合生防菌基因改良涉及的大量基因重组工作,本论文构建了一种基于Beta重组酶和Cre重组酶的芽孢杆菌染色体编辑系统,通过该系统可以将敲除元件的单链PCR产物直接转化菌体实现基因失活,重组所需的同源臂很短仅70-nt,可以直接由引物提供。初步筛选得到的阳性转化子经过42℃培养激活Cre重组酶删除敲除元件。该系统所用的辅助质粒pWY121为温度敏感质粒,50℃培养抑制质粒复制进而将其消除。利用该芽孢杆菌染色体编辑系统对枯草芽孢杆菌ATCC6633脂肽类抗生素mycosubtilin合成基因簇进行删除,使ATCC6633失去了拮抗真菌的能力,而对基因abrB的敲除能显著提高其mycosubtilin的产量。通过构建ATCC6633/Pmyc-lacZ报告系统筛选ATCC6633染色体cosmid文库中能诱导该系统在X-gal平板上显示蓝色的克隆,采用基因敲除和基因表达等手段最终确定了ComX对mycosubtilin的合成具有正调控的作用。通过对多粘类芽孢杆菌SQR21进行转座诱变,筛选到一株对病原真菌Fusarium oxysporum完全失去拮抗能力的突变体MUT-8。LC/MS分析确定了MUT-8失去合成拮抗物质fusaricidin的能力。通过比对分析发现转座子插入区域位于菌株SQR21的fusA上。fusA基因编码一个完整的阅读框,该阅读框包含有6个非核糖体合成酶模块。尽管fusaricidin结构上第六位的氨基酸都被报道为D-型丙氨酸,基因分析发现对应的模块并没有使氨基酸发生异构化的组件。推测模块6的氨基酸活化域可以直接识别D-型丙氨酸。通过生物信息学分析,推测fusA上游的fusGFEDCB负责fusaricidin脂肪酸链的合成。利用lacZ报告系统和凝胶阻滞电泳确定了AbrB能结合fusaricidin基因簇的启动子Pfus并抑制其表达。利用芽孢杆菌染色体编辑系统敲除了菌株SQR21的abrB基因,突变体抗真菌能力有明显的提高。利用全基因组测序技术可以对产绿链霉菌ATCC29814环脂肽类抗生素laspartomycin的疑似合成基因簇进行定位,然而由于缺乏对该菌进行基因突变的遗传操作工具,对于该疑似合成基因簇的功能确定和突变分析一直难以实现。本论文构建了自杀型载体pATKK,并建立了相应的转化方法,成功敲除了该疑似合成基因簇的lpmC基因。对应的突变体失去了合成laspartomycin的能力,证明疑似合成基因簇参与laspartomycin的合成。将lpmC基因序列与菌株ATCC29814的全基因组序列进行比对与序列分析,发现laspartomycin合成基因簇长约60kb,包含了21个开放阅读框。有趣的是laspartomycin基因簇包含了编码稀有氨基酸二氨基丁酸(Dab)的dabA, dabB和dabC基因,尽管laspartomycin在结构上并不含有二氨基丁酸。结论：通过转座子随机诱变技术、定向突变技术以及全基因组测序等技术,发现了mycosubtilin的表达受到转录调控因子AbrB的抑制和胞外信息素ComX的激活;确定了两种抗真菌物质fusaricidins和laspartomycins的编码基因簇,利用生物信息学分析了相关基因的功能；首次报道了产绿链霉菌基因原位改造的载体和基因结合转化的方法,并用它敲除了产绿链霉菌的IpmC基因。这些发现显示了枯草芽孢杆菌ATCC6633、多粘类芽孢杆菌SQR21和产绿链霉菌ATCC29814的生防价值,并为运用基因工程和组合生物合成技术对这些抗生素进行结构扩展研究奠定了基础；同时,本文建立的芽孢杆菌染色体编辑系统,结合全基因组测序技术,将广泛应用于后基因组时代的染色体分析和染色体工程。