沙门菌具有三种不同性质的抗原（O、H和Vi)。这些抗原往往出现各种各样的变异现象，给菌型的鉴定和结果的判定造成许多困难，具体有：
1）形体变异：
包括：O1、O6、O:12抗原、其它O抗原的变异主要表现为已知由噬菌体溶源化而产生变异，导致这个O抗原在一些O群中表现为单颗菌落抗原含量的变化，即在同一平板上不同菌落与抗血清的玻片凝集表现为+++或 ++或+或--，考夫曼称此为形体变异。
2）HO-O变异（HO-O Variation)
此变异是有动力沙门菌丧失鞭毛变为无动力菌的变异如，伤寒O901株；甲型副伤寒O形株；乙型副伤寒O形株等。
3）S-R变异（S-R Variation）
即光滑型菌株变成粗造型菌株，丧失大部分O抗原，H抗原增多。
4）M-N变异：多见于乙型副伤寒菌株室温放置3天后产生黏液堤（M抗原）。
5）由噬菌体诱导的抗原变异：细菌由溶源性噬菌体转换产生的抗原变异，常见的带下划线的抗原。另外一张有噬菌体引发的变异是用噬菌体将一个血清型遗传物质转移到另一个血清型，如甲型副伤寒加入经噬菌体作用过的鼠伤寒溶液内，在接种于含a血清的半固体，可获得一个新血清型。
6）V-W变异
7）位相变异：常见的诱导
8）R相：j抗原为R相，由H抗原部分或全部丧失产生的H抗原，已知的有j z5 z11 z27…..他们不是天然抗原，无诊断意义。
9）多位相和不可逆转的变异：既有两项、三相、四相的菌株，有些细菌可自发的丧失1个主抗原产生1个或两个相的能力。
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