農研機構は、東北大学、愛媛大学、bitBiome株式会社との共同研究により、土壌中の微生物が集まる「土壌団粒」単位でのシングルセルゲノム解析に世界で初めて成功した（掲載誌：Frontiers in Microbiology）。
土壌団粒とは、土壌粒子が有機物などで結びついた微小な塊であり、微生物の住処として知られる。これまで、団粒内部の微生物を壊さずに抽出し、個々の遺伝情報を解析することは困難とされてきた。――本研究では、耐水性を持つ「マクロ団粒」を対象に、超音波処理による抽出法を検討。その結果、従来よりも多様な微生物を効率的に取り出すことが可能となり、特に温室効果ガスである亜酸化窒素（N₂O）を無害な窒素ガス（N₂）に変換する機能を持つ細菌が多く検出された。さらに、複数の団粒を個別に解析したところ、いずれの粒も類似した微生物群集の多様性を示し、窒素循環に関わるほぼすべての機能遺伝子を有していることが明らかとなった。
従来のメタゲノム解析では、土壌全体の微生物群集を一括して調べる手法が主流であったが、本研究は団粒単位での細胞レベル解析を可能にした点で画期的である。これにより、微生物の機能を個別に把握する道が開かれ、土壌構造と微生物生態の関係性の解明が進むと期待される。なお、本成果は、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）のムーンショット研究開発事業「資源循環の最適化による農地由来の温室効果ガスの排出削減」の一環として得られたものである。