Research
珪藻はガラスの細胞壁をもつ単細胞の藻類で、およそ10万種類存在すると考えられている巨大なグループです。 珪藻は貝類や甲殻類などの種苗生産における初期餌料、古環境復元や水質指標のツールとして重要であるだけでなく、近年ではナノテクノロジーやバイオ燃料といった観点からも注目を集めています。福井県立大学 佐藤グループでは以下のような様々な観点からこの興味深い生物について研究を進めています。
Diatoms are unicellular algae with siliceous shells, constituting a vast group estimated to have around 100,000 species. Beyond being crucial for feed in aquaculture, diatoms hold significance as tools for paleoenvironmental reconstruction and water quality assessment. Notably, their relevance has expanded to encompass fields such as nanotechnology and biofuel research in recent years. Within the Sato Lab at Fukui Prefectural University, we are conducting research on this fascinating organism from various perspectives as below. Through these multidisciplinary approaches, we aim to deepen our comprehension of this captivating aquatic life.
珪藻の生殖
自然環境では珪藻の有性生殖頻度は数ヶ月～数年に一度と低いため、生殖中の細胞を狙って採集するのは容易ではありません。そのため、珪藻の栄養細胞（通常の細胞）に関する知見が古くから蓄積されてきたことと比較すると、生殖に関する知見は非常に限られています。当研究室では培養条件下で珪藻の有性生殖を誘発することを得意としており、こうして得た材料を使って各種顕微鏡を用いた観察観察に加え、近年では網羅的な遺伝子発現解析等も組み合わせ、珪藻の生殖についての理解を深めています。
Diatom Reproduction
The frequency of diatom's sexual reproduction is not high in natural environments, probably occurring every few months to several years, making it challenging to collect cells during their reproductive phase. Consequently, compared to the extensive knowledge accumulated regarding diatom's vegetative cells, insights into their reproductive processes remain quite limited. By inducing the sexual reproduction of diatoms under controlled cultivation conditions and using various microscopy techniques as well as omics information, we try to enhance our understanding of diatom reproduction.
ミズワタクチビルケイソウ
河川で大増殖し生態系に悪影響を与えるミズワタクチビルケイソウについて、分布調査、生活史解明、拡散経路の解明から、培養株を用いた増殖生理、メタバーコーディングやメタゲノムによる細菌や菌類との相互作用など、基礎的な知見の収集に努めています。さらに、増殖してしまったミズワタクチビルケイソウを役立てることはできないか、という視点から有用物質のスクリーニングも行っています。
Cymbella janischii
Addressing the prolific growth of Cymbella janischii in Japanese rivers and its adverse impacts on ecosystems, we are dedicated to acquiring fundamental insights through a comprehensive approach. Our efforts include distribution surveys, elucidating life histories, unraveling pathways of dissemination, investigating growth physiology with cultured materials, examining interactions with bacteria and fungi through metabarcoding analysis and metagenomics, trying to better understand its biology and ecology. Moreover, we are exploring the possibility of leveraging the overgrowth of C. janischii by investigating its potential for useful substances.
ガラス細胞壁の形態形成
珪藻がどのようにガラスの細胞壁をデザインするのか、未だに多くの謎が残されています。これまで顕微鏡観察や生化学的なアプローチは多くなされてきたものの、両者から得られた結果を橋渡しする説明や知見が全くないのが現状でした。本研究では珪藻細胞壁にみられる複雑で精密な構造のデザインがどのように遺伝的に制御されているのか、形作りに関与する遺伝的因子の探索を行っています。
Formation of Siliceous Shells
Many mysteries still surround the intricate design of diatoms' siliceous shells. Despite numerous microscopic observations and biochemical approaches undertaken thus far, there has been a significant lack of explanatory bridges and insights connecting the results derived from both approaches. In this study, we are looking into the genetic control of the complex and precise structural designs observed in the siliceous shells, aiming to uncover the molecular mechanisms involved in shaping this intricate architecture.
福井県産珪藻の多様性把握
顕微鏡観察とDNAメタバーコーディング解析により、地元福井にどのような珪藻が生育しているのか明らかにします。最近は特にフィールド調査の頻度を増やし、海産浮遊性珪藻と、淡水付着性珪藻について重点的に調べています。
Diatom Diversity in Fukui Area
By employing microscopic observations and DNA metabarcoding analysis, we are unveiling the diatom flora in Fukui area, Japan. Lately, we have intensified our field surveys, with a particular focus on marine planktonic diatoms as well as freshwater benthic diatoms.