在植物病原菌的感染過程中，群體並非單純的隨機集合，而是展現精細的時空協調。

丁香假單胞菌 (Pseudomonas syringae) 的群體成員透過功能分工來提升感染效率：

部分細胞啟動第三型分泌系統（T3SS），釋放效應分子削弱宿主免疫；另一些細胞則維持鞭毛表達，負責運動與擴散。

這種表型異質性並非噪音，而是策略性的合作，使病原體得以在定殖與擴散之間取得平衡。

此研究揭示了此機制，為理解植物–微生物互動提供了新的專業視角。

在面對環境挑戰時，即使為基因同源的菌群，細菌個體間仍可能展現出顯著的表型異質性。這種細胞層級的機率變異已知會影響動物病原菌的致病能力，然而其在植物病原菌中的功能尚未釐清。過去研究已指出，植物病原菌丁香假單胞菌（Pseudomonas syringae）在植物體內的 III 型分泌系統（type III secretion system ，T3SS）表現存在表型差異。為進一步探討此異質性與鞭毛運動性的關聯，此篇研究結合流式細胞儀與螢光顯微鏡技術，系統性分析了單一細胞中 T3SS 與鞭毛基因的共表達情形。

研究結果顯示，無論在模擬植物質外體環境的培養條件中，或實際定植菜豆（Phaseolus vulgaris）葉肉的過程中，菌株皆呈現 T3SS 與鞭毛基因表現的異質性與雙穩態開關特性。透過單細胞層級的同步分析，研究人員觀察到不同表現組合（T3SS⁺/鞭毛⁻，T3SS⁻/鞭毛⁺等）在時空上動態分布，並依據定殖進程展現出功能分工。初期，T3SS 活化的細菌聚集於宿主細胞周圍，釋放效應分子以抑制植物免疫反應；此舉促進了運動性較高之鞭毛表現細菌的擴散與組織外移。最終，這些運動性細胞得以在組織壞死前離開感染區，達成群體存續的協同戰略。

Citation: 

López-Pagán, Nieves, et al. "Pseudomonas syringae subpopulations cooperate by coordinating flagellar and type III secretion spatiotemporal dynamics to facilitate plant infection." Nature microbiology 10.4 (2025): 958-972.