Не до конца разобрались.

Код AS3:
var children:XMLList = novel.*;
создает объект children со ссылками на элементы из другого XML. Когда Вы делаете delete, вы удаляете ссылку из этого объекта, а не сам элемент.
Ссылки как работали, так и работают.

Код AS3:
var novel:XML = <BOOK ISBN="0141182806">
<TITLE>Ulysses</TITLE>
<AUTHOR>Joyce, James</AUTHOR>
<PUBLISHER>Penguin Books Ltd</PUBLISHER>
</BOOK>
var children:XMLList = novel.*;
children[0] = "acb";
delete novel.PUBLISHER;
children[0] = "acb";
trace(novel);
trace(children);
p.s. структура со сквозными ссылками на элементы XML хорошая, но крайне неудобная с точки зрения апгрейда.