Off自然環境中に生息する細菌や古細菌のほとんどは、現在の技術では分離培養が困難であり、その生態学的役割や生理・代謝機能はいまだに十分には解明されていない。matter)と呼ばれ、微生物生態学では世界的に多くの研究者の注目を集めている。玉木氏は、多くの研究者が環境ゲノム解析などの非培養法に向かうなかで、効率的な未知微生物培養法の考案・確立にも取り組んできた。roseaを純粋分離し、新門学名を提案するなど、系統学的に新規性の高い微生物の分離培養に成功したことである。単独で石炭からメタンを生成する新規深部地下圏アーキアの発見とメタン生成代謝機能の解明や、糖尿病を誘起する未知腸内細菌の系統と生理生態機能の解明、細菌間コミュニケーションを遮断する新規多剤耐性菌の発見など、数々の優れた研究成果を上げている。報の優れた論文を発表している。学会全体を支える重要な役割を担ってきた。歳代前半という比較的若い年齢にも関わらず、多くの次世代研究者を育成している。