森林において植物−土壌間の相互作用は、樹木群集の組成や森林生態系内の物質循環を規定する重要な要因と考えられてきた。特にここ数年、Nature, Science, PNASといった主要な学術誌で植物−土壌間の相互作用と森林樹木の多様性に関する研究が相次いで発表されたため、この相互作用が一層注目を浴びている。それらの研究によると、植物−土壌間の相互作用を駆動しているのは土壌に棲んでいる微生物群集である可能性が高く、そのため、森林生態系において土壌微生物を調査・研究することが森林生態系動態の理解に大きく貢献すると考えられる。しかしながら、土壌微生物の多くは肉眼で捉えることが出来ず、かつ著しく多様性が高いため、マクロな生物を相手にする生態学に比べ対象生物の検出方法が研究を制限することが多い。

本発表では、講演者が今まで行なってきた熱帯山地林やツンドラでの植物−土壌相互作用に関する研究を紹介しながら、どのような研究手法をどのように用いてきたかを、その利点と不利点を挙げながら解説したい。まず、熱帯山地林で行なってきた研究では、微生物の脂質バイオマーカー、土壌酵素活性分析について紹介する。次にツンドラ生態系の研究を紹介し、狙った分類群の微生物を顕微鏡下で染め分けるCatalyzed reporter deposition fluorescence in situ hybridization (CARD-FISH)について解説する。また、現在まさに進行中である環境微生物群集（細菌＋古細菌）のメタゲノム解析についても予備的な結果を示したい。最後に、植物−土壌間の相互作用研究において未解決かつ重要な問題を紹介し、バイオマーカー、CARD-FISH、メタゲノムといったツールを組み合わせることでそれらの問題をどのように解くことができるか、具体的な展望を述べたい。