本发明属于微生物基因资源和基因工程领域，具体涉及最小霉素生物合成基因簇、重组菌及其应用。所述基因簇的核苷酸序列为SEQ ID NO：1中所示第1694～11753位序列，包含6个基因，其中minA，minB，minC，minD，minT是最小霉素合成的必须基因，minR为调控基因。本发明提供了最小霉素生物合成基因簇及相关蛋白信息，帮助人们理解了核苷类抗生素最小霉素的生物合成机制，为进一步遗传改造提供了材料和方法。本发明所提供的基因及其编码的蛋白也可以用来体外合成最小霉素，也为寻找和发现可用于医药、工业或农业的化合物及其合成途径提供了一种思路。