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丁香假單胞菌（Pseudomonas syringae）是一種具有單極鞭毛的杆狀革蘭氏陰性細菌，屬於假單胞菌屬，依據16S rRNA測序結果歸入丁香假單胞菌組，[1] 因首次從歐丁香 (Syringa vulgaris ) 中分離出而得名。[2] 作為一種植物病原體，它的感染範圍廣泛，有50多種不同的病株。[3]
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丁香假單胞菌
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|---|---|
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| Cultures of Pseudomonas syringae | |
科學分類 
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| 域： | 細菌域 Bacteria |
| 門： | 假單胞菌門 Pseudomonadota |
| 綱： | γ-變形菌綱 Gammaproteobacteria |
| 目： | 假單胞菌目 Pseudomonadales |
| 科： | 假單胞菌科 Pseudomonadaceae |
| 屬： | 假單胞菌屬 Pseudomonas |
| 種： | 丁香假單胞菌 P. syringae
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| 二名法 | |
| Pseudomonas syringae Van Hall, 1904
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| 模式菌株 | |
| ATCC 19310 CCUG 14279 | |
丁香假單胞菌的精氨酸二肽水解酶和氧化酶活性檢測結果為陰性，在含蔗糖的瓊脂培養基上形成果聚糖大分子。許多菌株可以分泌一種叫丁香黴素的植物毒素溶解細胞膜。 [4]
丁香假單胞菌可以合成冰核活性（INA）蛋白，促使植物體內的水在高於正常值的溫度（−3.8~−1.8℃）下結冰，造成組織損傷。 [5] INA蛋白也常用於人造雪。[6] 有人在冰雹凝結核中檢測到大量丁香假單胞菌，表明其在地球水循環中發揮作用。[7]
丁香假單胞菌通過 III 型分泌系統將效應蛋白跨膜注射到植物細胞內，由此致病。在丁香假單胞菌中已鑑定出近60種III型效應蛋白，它們由hop基因編碼。[8] 由於此物種的基因組序列破譯較早，且所選菌株的宿主植物（包括擬南芥、本塞姆氏煙草和番茄）特徵鮮明，丁香假單胞菌可以作為代表性物種用於研究植物-病原體相互作用。[9]
通過對假單胞菌屬的全部494個完整基因組進行系統基因組分析，人們發現丁香假單胞菌並不是嚴格意義上的單系物種，而是一個範圍更廣的進化群體，還包括了P. avellanae, P. savastanoi, P. amygdali, P. cerasi 等多個物種。[10] 丁香假單胞菌的核心蛋白質組包括2944個蛋白。[11]
丁香假單胞菌附生於感染壞死的植物組織中過冬。到了春季，雨水將丁香假單胞菌沖刷到花、葉部位，它在新環境中生長繁殖，度過夏季。[12] 它可以維持附生模式不斷壯大種群、蔓延擴散，但並不致病，直到它通過葉片的氣孔或者組織創口進入植物體內。[13] 這時，它將榨取植物體內的營養物質，造成葉斑和葉潰瘍。丁香假單胞菌能在略低於零度的環境下生存，而杏樹、桃樹一類的植物在這一溫度下所受的感染更加嚴重。[12]
丁香假單胞菌傾向於在種子裏生長，並通過雨水濺射在植物之間擴散。潮濕涼爽的環境更利於疾病的傳播，以12~25℃最適宜，但也依具體病株而有所不同。[14] 當環境不適於疾病傳播時，它也可以在葉圈（phyllosphere）營腐生。[15] 某些腐生菌株可用於抑制成熟農產品的腐爛。[16]
浮游狀態的丁香假單胞菌可以通過鞭毛和菌毛的運動游向目標宿主，從傷口或天然的開放組織進入植物體內，因為它無法破壞細胞壁。例如，它與一種在葉片上打洞產卵的蒼蠅（Scaptomyza flava）是合作關係。[17]
丁香假單胞菌攜帶一系列 III 型分泌系統的效應蛋白，這些蛋白既能致病，又能抑制宿主的免疫反應。[18] 例如 HopZ1b 可以分解大豆體內的免疫信號分子，大豆苷元。丁香假單胞菌還分泌多種植物毒素。例如在病株 Pto 和 Pgl 中發現的花冠毒素。[18]
丁香假單胞菌使用特定的多糖粘附於植物細胞表面，並釋放群體感應信息分子探測同類的密度。一旦密度超過閾值，細菌就會改變行為模式，聚集形成生物薄膜，隨即開始表達與毒素相關的基因。它們分泌高度粘稠的化合物（如多糖和DNA）來保護自身生長。[18]
丁香假單胞菌促使植物凍傷的能力超過地球上任何物質及生命體。對於沒有抗凍蛋白的一般植物，凍傷發生在 −12 ~ −4 ℃，因為水在零度以下依然可以保持液態（過冷現象）。而丁香假單胞菌將凍傷溫度提高到最高−1.8℃。在更低的溫度（−8℃）下，丁香假單胞菌以位於細胞膜外側的冰核活性（INA）蛋白為凝結核，通過成核現象結成大量的冰。冰凍可以破壞表皮細胞，將其保護的營養物質暴露給細菌取用。[來源請求]
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