铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）是常见的机会性致病菌和医院院内感染病原菌之一。由于其广泛调控群体感应（quorum sensing,QS）通路,响应并且适应环境压力,因此铜绿假单胞菌常被用作群体感应研究的模式菌株,而铜绿假单胞菌PAO1菌株又通常用作群体感应研究的实验室模型。在过去的十年中,铜绿假单胞菌实验室菌株被报道出微进化事件,这些微进化造成了基因型与表型变异,包括对群体感应系统、毒力因子、运动性和生物膜造成影响。这些变异可能导致不同实验室菌株之间的研究结果不一致,影响了群体感应研究数据的可重复性。先前研究工作并没有找到实验室菌株之间表型差异的根源。为了更多的了解实验室菌株之间的差异程度,找到引起这些变异的基因组差异,本研究利用本实验室保存的5株铜绿假单胞菌PAO1亚型,分析了不同PAO1亚型之间的表型变异,主要是群体感应信号分子、毒力因子（如绿脓菌素、弹性蛋白酶）、生物膜、运动性的差异;同时利用全基因组测序检测基因组上的单核苷酸多态性、小片短缺失和结构变异,找到导致表型变异的靶标基因;最后分别对数据库中已测序的铜绿假单胞菌的直系同源单拷贝基因与目标基因进行分析,鉴定目标基因的进化趋势。本研究发现不同亚型之间群体感应信号分子和毒力因子的产量有显著差异,某些亚型之间在运动性和生物膜形成方面也存在明显差异。结合全基因组变异分析表明,大多数表型变异被推断为受lasR和mexT突变的影响,lasR是群体感应信号通路的最关键组成部分,mexT也在近期被发现在rhl信号系统的上游调控中起到十分重要的作用。通过在没有此类突变的PAO1-E菌株中引入与3bp lasR插入18bp mexT缺失,证实了此两类突变对群体感应、毒力因子、运动性和生物膜形成有较大影响,并导致了本实验室5株PAO1亚型的表型多样性。本研究同时证实了近期发现的rhl系统调控基因mexT的突变使菌株能够在lasR突变的情况下上调C4HSL产量,该基因激活rhl系统,在含有lasR突变的菌株中仍能产生一定量的毒力因子。值得一提的是,mexT突变能够在常规LB培养基条件下激活rhl系统。本研究揭示了在调节细菌群体感应介导的表型中,lasR和mexT之间存在潜在的对抗关系。最后,本研究还分别对数据库中已测序的铜绿假单胞菌的直系同源单拷贝基因和lasR、mexT进行序列分析,验证了lasR突变在自然界中的普遍性,发现了mexT基因的突变处于纯化选择压力之下。综上所述,本研究的结果表明实验室菌株微进化对群体感应研究数据的可重复性存在严重影响。微进化事件对细菌环境适应性的巨大影响,使用铜绿假单胞菌PAO1菌株进行群体感应研究必须要考虑到其结果在其它菌株中的可重复性。这项工作还强调了有限的传代培养和实验室操作中正确处理菌株的必要性,以减少菌株的微进化。本研究是继本实验室发现IQS后,找到另一个潜在的独立于lasR基因或las系统,调控下游rhl、pqs信号系统,并且产生相应的毒力的转录调控因子。