自然環境中の微生物の大半は、培養が困難な難培養性微生物である。土壌中においては細菌の99%が難培養性といわれている。最初に非培養法によって葉圏細菌を調査したYangら（2001）によると、培養法で確かめられている知見よりも微生物群集はより複雑で、微生物種はより多い。培養法による調査（1999）ではBacillus thuringiensisはBCAとして施用しても葉圏微生物の群集構造に影響を与えないとされたが、非培養法でのより新しい調査結果（2008）によると大きな構造変化が確認された。培養法を用いずに難培養性微生物を研究する手法（非培養法、culture-independent method）には、葉圏からDNAを直接抽出して分子生物学的に分析する手法が一般的である。最も多用されるのは、供試葉を緩衝液中で超音波により洗浄し、葉から遊離した菌体を集め、DNAを抽出する方法である。この場合、DNA抽出には土壌DNA抽出法が用いられる。欠点として、葉圏で微生物はバイオフィルムを形成して強固に吸着しているため、超音波洗浄で全ての菌体を集めることはできない。供試葉を丸ごと破砕して全DNAを抽出する方法もある。この方法では、植物の内生菌を含む全微生物DNAを得ることを可能にするが、抽出DNAに植物DNAも混入する。この混入物には植物の葉緑体由来の16S rRNAも含む。したがって、細菌ゲノムの網羅的解析をしようとDNA抽出後に16S rRNAのPCRを行うと、植物DNAも増幅させてしまう。このことにより、電気泳動や多型解析でバックグラウンドのDNAが多すぎて、細菌群の16S rRNAはときに検出されない。解析で特定の種や属を標的に特定するならば、葉緑体由来の16S rRNAが増幅されず、有用な試験結果が得られる可能性がある。供試葉をDNA抽出液で直接処理することで葉の表層のみを溶解し、表層のDNAのみを限定的に抽出する方法もある。須田（2008）はDNA抽出液に塩化ベンジルを使用することで、PCR-DGGE法で葉圏微生物の群集構造を解析した。この方法では、抽出DNAにエピクチクラワックス由来の不純物が混入するため、DNA精製の工程が必要である。しかし、破砕法に比べると不純物や植物DNAの混入量は少ない。
葉圏微生物の古典的な研究手法には葉圏微生物をクローニングする方法がいくつかある。葉拓（leaf printing）ではまず、葉を寒天培地などの寒天培地に穏やかに押し付けて取り除く。培地を恒温培養し、コロニーの出現を待つ。leaf washingでは葉を生理食塩水やリン酸緩衝液などの溶液で洗い、その洗液を寒天培地に塗布する。二つの方法はどちらも葉圏微生物を単離するためのものであり、その後の観察や分析を可能にする。
根圏の研究には100年以上の伝統があり、植物と微生物との相互作用について最も研究が進んでいるのは根圏の分野である。しかし近年、葉圏への関心が高まっている。当初、葉圏微生物学者の主な関心は微生物の葉圏への定住、伝播および有害作用の機構を理解し、適切な対策を考案することであり、植物病原体についての研究であった。一方で、多数の無害な葉圏微生物が葉圏菌叢に影響を与えることが明らかとなった。そのほか、葉圏微生物を用いた生物的防除の研究も行われている。また、葉圏微生物学の基礎として、葉圏微生物相がいくつかの植物で同定されている。2015年にはシロイヌナズナの葉圏と根圏からおよそ8000の単離株が精製され、代表的な400株のゲノム塩基配列が解読された。
以下の企画から、週替わりで1つずつ放送。Roots〜昔の音は偉かった〜U.K.が担当するロケ企画の第2弾として、2015年8月13日から放送。毎回1名のアーティストをゲストに迎えたうえで、TOWER RECORDS梅田NU茶屋町店内でのロケを通じて、U.K.がゲストにとっての知られざる「Roots（音楽のルーツ）」に迫った。2017年1月23日までは、事実上毎週放送されていた。ゲストによっては、同店ではなく、およそ8万枚のCDやレコードを保管している毎日放送本社内のレコード室で収録。前述したプチリニューアルまでは、スタジオの「住人」がロケVTRを見た後に、ロケで取り上げた「Roots」についてひとしきり語り合う趣向も盛り込まれていた。ゲストがロケ先のCDラックから自身の「Roots」に当たる楽曲やアーティストを探し出したうえで、トークの本編に入ることが特徴。コーナータイトルの「昔の音は偉かった」は、上記の趣旨に、「昔の人は偉かった」（U.K.が「くっすんこと楠雄二朗」名義で出演中の『ちちんぷいぷい』木曜日のVTRロケコーナー）を重ねている。ジャケ買いU.K.が担当するロケ企画の第3弾として、2017年2月9日から、「Roots〜昔の音は偉かった〜」を編成しない週に放送。レコード店を舞台に、毎回1名のアーティストをゲストに迎えたうえで、（ゲストにとっての）「新しい音楽」との出会いを求めて「ジャケ買い」を体験させる。ゲストは、ロケ先で販売中のレコードから、ジャケット（パッケージデザイン）を初めて見ただけで興味を惹かれたレコードを試聴。音楽にまつわるU.K.とのトークをはさみながら、試聴したレコードから3枚を購入した。MITO meets2017年3月23日から放送を開始した三戸担当のロケ企画。三戸が毎回1組のアーティストをスタジオ以外の場所（飲食店など）に迎えたうえで、テーマトークを通じてそのアーティストの素顔を引き出していた。Singin' Osaka2017年4月14日から不定期で放送中のライブロケ企画で、毎回1組のアーティストのみ出演。当該アーティストから「通常のライブ会場以外で歌や演奏を披露したいスポット」というテーマで募ったリクエストを基に、該当するスポットで実際に披露した模様の映像を放送する。タイトルには「Osaka（大阪）」が入っているが、リクエストによっては、大阪府以外の関西地方のスポットで収録することもあった。