Sự tăng sinh khối của vi khuẩn bệnh cây đ−ợc tiến hành chủ yếu bằng sinh sản vô tính theo ph−ơng thức phân đôi tế bào mẹ thành hai tế bào mới nh− nhau nhờ sự hoạt động của cấu trúc mezosôm (mesosome) tạo thành màng ngăn ngang ở giữa tế bào phân tách vi khuẩn thành hai tế bào mới.
Tuy nhiên, cũng nh− các sinh vật khác, vi khuẩn bệnh cây luôn luôn có những biến đổi tính trạng do tác động thay đổi của các yếu tố nội tại bên trong có cấu trúc gen di truyền và các yếu tố bên ngoài là các yếu tố sinh thái, môi tr−ờng sống.
Những biến đổi di truyền làm cho loài vi khuẩn có thêm những tính trạng mới hoặc mất đi một số tính trạng cũ gọi là tính biến dị của vi khuẩn. Biến dị di truyền là một trong những con đ−ờng cơ bản nhất dẫn tới sự hình thành xuất hiện ra những dạng mới, chủng sinh lý mới, nòi sinh học mới có tính độc, tính gây bệnh thay đổi của một loài vi khuẩn gây bệnh cây ở trong thiên nhiên. Đó là một trong những nguyên nhân làm đa dạng hoá và gây biến động liên tục trong quần thể ký sinh trên đồng ruộng, gây thêm nhiều khó khăn và phức tạp cho việc chọn lựa áp dụng các biện pháp phòng trừ bệnh vi khuẩn.
Những biến dị di truyền đó đối với vi khuẩn có thể phát sinh do đột biến ngẫu nhiên và do tái tổ hợp gen di truyền của các tế bào vi khuẩn.
a) Đột biến: quá trình đột biến của vi khuẩn có thể xảy ra do các yếu tố gây đột biến hoá học và vật lý hoặc chính do yếu tố cây ký chủ gây ra (giống kháng hoặc nhiễm).
D−ới tác động của các chất gây đột biến hoá học hay các yếu tố vật lý (chiếu tia phóng xạ) hiện t−ợng đột biến có thể xảy ra ở bất kỳ một đoạn nào các phân tử nucleotit của ADN, làm phát sinh các thể đột biến hình thái, đột biến sinh lý - sinh hoá, v.v,…Các thể đột biến vi khuẩn có những thay đổi về hình thái khuẩn lạc, màu sắc khuẩn lạc, tính kháng nguyên, tính độc, tính gây bệnh, tính mẫn cảm và chống chịu đối với chất kháng sinh, đối với thực khuẩn thể (bacteriophage), khả năng sản sinh độc tố, v.v…
Nhiều thể đột biến đ? xuất hiện có những biến đổi tính gây bệnh nh− loài
Pseudomonas tabaci, Erwinia aroidae. Trong giới hạn một quần thể ký sinh, tần số đột biến vào khoảng từ 1 ì 10-5 đến 1 ì 10-10.
b) Tái tổ hợp vật chất di truyền: đối với vi khuẩn, sự tái tổ hợp có thể tiến hành theo 3 kiểu: chuyển nạp, tải nạp và tiếp hợp.
- Chuyển nạp: là một kiểu tái tổ hợp vật chất di truyền, làm biến hoá hệ gen của “tế bào vi khuẩn nhận” bằng cách tự hấp thụ vào một ADN ngoại lai đ−ợc giải phóng ra từ một “tế bào vi khuẩn cho” có những tính trạng khác. Griffith 1928 lần đầu tiên đ? phát hiện thấy hiện t−ợng tổ hợp giữa genom của chủng vi khuẩn với đoạn ADN ngoại lai ở trạng thái tự do trong dung dịch của một chủng vi khuẩn khác để tạo thành các cá thể tái tổ hợp vi khuẩn mới có tính trạng bổ xung.
- Tải nạp: là một kiểu tái tổ hợp, là mang truyền một đoạn vật chất di truyền ADN (gen) của một chủng vi khuẩn “vi khuẩn cho” gắn vào genom của tế bào “vi khuẩn nhận” thông qua môi giới chuyển tải là thực khuẩn thể ôn hoà (bacteriophage ôn hoà).
Thực khuẩn thể ôn hoà là những thực khuẩn thể không ác tính không phá huỷ “tế bào vi khuẩn chủ” mà cùng tồn tại, ADN của chúng gắn với những đoạn ADN (gen) của chủng vi khuẩn chủ, để sau đó có thể chuyển tải sang một tế bào vi khuẩn khác.
Vi khuẩn chủ mang bên trong những thực khuẩn thể ôn hoà gọi là vi khuẩn sinh tan (lisogene).
Hiện t−ợng tải nạp là cơ chế biến dị rất quan trọng của vi khuẩn đ? đ−ợc Lederberg phát hiện đầu tiên năm 1952 và sau đó Okabe và Goto, 1961 đ? nghiên cứu hiện t−ợng tải nạp ở Ralstonia solanacearum (bệnh héo xanh vi khuẩn). Đây là một kiểu tái tổ hợp có ý