植物病原细菌变异variation of plant pathogenic bacteria

病原细菌的特性在遗传物质水平上发生改变引起某些相应性状的变化。这种变异性可以遗传。植物病原细菌变异后的表型可分为形态变异、生理变异和致病性变异。三种类型互相联系，一种细菌可能同时发生两种以上的变异。
形态变异 细菌细胞形态，如鞭毛、芽孢、荚膜的有无等发生变化或引起菌落形态改变。这种形态变异往往伴随着生理或致病性变异。在TTC培养基上，青枯病假单胞菌致病性强的菌株，平板上菌落白色，中间粉红色；丧失致病性的菌株，菌落深红色。在自然界和实验条件下得到的解淀粉欧文氏菌和青枯假单胞菌的无荚膜突变体，进入寄主植物后被原纤维物质包围并被固定在寄主体内而丧失致病性。
生理变异 植物病原细菌在代谢过程中发生的一系列变异，包括营养缺陷型、抗性突变型以及抗原性、糖发酵能力、代谢产物的种类和数量、对药物依赖性等的变异型。青枯假单胞杆菌中分离出的抗吖啶橙(AcrR)突变体，是甲硫氨酸缺陷型，对番茄不致病，不能诱导烟草的过敏反应。青枯假单胞杆菌在营养丰富的培养基上生长时会释放出棕色色素，此突变体还可改变胞外多糖和脂多糖的结构，且不能产生多聚半乳糖醛酸酶。
致病性变异 植物病原细菌在寄主内的毒力强弱和使寄主植物表现症状等方面发生的变异。最早报道的毒性基因突变体是丁香假单胞菌萨氏致病变种(Pseudomonas syringae pv.savastanoi)的生长素缺陷型(Iaa-)突变体，能诱导寄主植物橄榄和夹竹桃产生非正常肿瘤或者不能致瘤。1988年从大白菜、生姜、灵香草等材料中分离出胡萝卜软腐欧文氏菌胡萝卜软腐亚种的弱毒力自然变异菌株，在营养琼脂上生长不良，在TTC平板(含0.005%氯化三苯基四碳唑的酪蛋白氨基酸—蛋白胨—葡萄糖培养基)上菌落小，乳白色。与普通野生型菌株比较，它们耐酸能力弱，存活力低，对马铃薯块的致病力弱，胞壁降解酶的活性也低。与人工培养基上继代培养后得到的弱毒突变株不同的是，自然变异株通过接种马铃薯块后，致病力等性状不能恢复到与野生型一样。
不论是何种类型的变异，均因紫外线、N-甲基-N′-硝基-N′-亚硝基胍等理化因子及转座子、Mn噬菌体等生物因子的影响，使细菌基因结构发生改变。其改变方式包括碱基对的置换（即一对碱基被另一对碱基所置换）、移码突变(DNA中的一个或少数几个核苷酸的增加或缺失)和染色体畸变(DNA的大损伤)。自然变异是由于一些原因不详的低剂量诱变因素长期综合的效应。
细菌存在着三种性质各异的遗传序列： 细菌染色体、质粒和转位因子。迪安内(D.C. Deanney)的假说认为，为了适应环境变化，质粒能够较快地进化。在植物病原细菌对植物的致病性中，质粒起着重要作用。已发现的植物病原细菌的变异大多与质粒有关。例如，萨氏假单胞菌的Iaa-突变体是由于细菌的Z-S51因子发生自然转移。此因子位于质粒上(13kb)，编码色氨酸-2-单加氧酶，是生长素产生过程中的一种中间酶。生长素是寄主植物徒长的原因。