Глобальный рынок агрогеномики РАЗМЕР И РАСПРОСТРАНЕНИЕ АНАЛИЗ - ТЕНДЕНЦИИ РОСТА И ПРОГНОЗЫ (2024-2031)

Ожидается, что объем рынка агрогеномики достигнет US$ 7,67 Bn к 2031 году, от US$ 4,30 Bn в 2024 году, при CAGR 8,6% в течение прогнозируемого периода.

Агригеномика относится к использованию различных геномных инструментов для улучшения сельскохозяйственных культур. На рынке используются различные продукты агрогеномики. Одним из основных продуктов агрогеномики являются молекулярные маркеры. ДНК-последовательности Используется для идентификации конкретных генов или мест на хромосомах. Основными типами используемых молекулярных маркеров являются маркеры SSR, маркеры SNP и маркеры RFLP. Эти маркеры помогают в ДНК-дактилоскопии культур, что помогает в развитии разнообразия и защите прав селекционеров растений. Однако ограничение заключается в том, что разработка маркеров занимает много времени и стоит дорого.

Другим важным продуктом является Gene Guns, который помогает генетически модифицировать сельскохозяйственные культуры. Используя генную пушку, желаемый ген или ДНК выстреливают в ткани растений с помощью крошечных золотых или вольфрамовых микроснарядов, покрытых ДНК. Двумя основными типами являются Biolistics Gene Gun и PDS-1000 He Gene Gun. Генное оружие выгодно, так как оно обладает высокой эффективностью и работает на самых разных видах растений и типах тканей. Однако основным ограничением является то, что он вызывает повреждение тканей растений, и только несколько клеток могут трансформироваться.

Региональный анализ рынка агрогеномики:

• Северная Америка Он зарекомендовал себя как доминирующий регион на мировом рынке агрогеномики. Ожидается, что в течение прогнозируемого периода Северная Америка увеличится на 40%. При наличии крупных игроков, таких как Monsanto, DuPont и Syngenta, регион пользуется сильной отраслевой поддержкой для научно-исследовательской деятельности. Широкомасштабные методы ведения сельского хозяйства и готовность принять передовые технологии сделали Америку и Канаду пионерами в применении геномики в сельскохозяйственном секторе. Несколько университетов в США, таких как Корнелл, Иллинойс и Пердью, тесно сотрудничают с корпорациями для разработки высокоурожайных и устойчивых к болезням сортов сельскохозяйственных культур. Строгие нормативные нормы обеспечивают соответствие продукции стандартам качества для местных потребителей и мирового экспорта. Фермеры признают преимущества агрогеномики и готовы платить премиальные цены за генетически модифицированные семена и химикаты для защиты растений.
• The Азиатско-Тихоокеанский регион Регион стал самым быстрорастущим рынком агрогеномики. Ожидается, что Азиатско-Тихоокеанский регион увеличится на 30% в течение прогнозируемого периода. Такие страны, как Китай, Индия и Япония, сосредоточены на повышении урожайности и увеличении производства для удовлетворения растущего спроса на продовольствие. Правительства обеспечивают финансирование и стимулы для сотрудничества в области исследований с участием государственных учреждений, частных компаний и сообществ производителей. Это способствует быстрой коммерциализации и внедрению инноваций. В то время как регулирование все еще развивается, принятие биотехнологий растет среди азиатских фермеров, поскольку это помогает повысить производительность и доходы фермеров. Быстрая модернизация сельского хозяйства наряду с благоприятной торговой политикой в ключевых странах АТР будет продолжать стимулировать расширение рынка в ближайшие годы.
• Европа Ожидается, что в течение прогнозируемого периода рост составит 15%. Ожидается, что рынок станет свидетелем значительного роста из-за растущего спроса на агрогеномику в различных отраслях, таких как продукты питания, напитки, здравоохранение, фармацевтика, уход на дому и автомобилестроение.
• Латинская Америка Ожидается, что в течение прогнозируемого периода рост составит 8%. Региональный рынок агрогеномики включает в себя растущий спрос на улучшение здоровья и урожайности сельскохозяйственных культур, увеличение инвестиций в исследования и правительственные инициативы, технологические достижения в области геномики и сельского хозяйства и повышение осведомленности о здоровье и благополучии.
• Ближний Восток и Африка Ожидается, что в течение прогнозируемого периода рост составит 7%. Ожидается, что рынок станет свидетелем значительного роста из-за растущего спроса на агрогеномику в продуктах питания и напитках.

Фигура 1. Доля рынка агрогеномики (%), По регионам, 2024

Чтобы узнать больше об этом отчете, запросить образец копии

Мнение аналитика:

Рынок агрогеномики демонстрирует значительные перспективы, обусловленные растущим спросом на более высокую урожайность сельскохозяйственных культур. Геномные технологии позволяют развивать культуры, которые являются более питательными, устойчивыми к болезням и вредителям и лучше подходят для изменения климатических условий. Северная Америка в настоящее время доминирует на рынке из-за больших инвестиций в агротехнические исследования. Ожидается, что в Азиатско-Тихоокеанском регионе будет наблюдаться самый быстрый рост, учитывая большое население региона и необходимость повышения производительности сельского хозяйства.

В то время как инструменты редактирования генов, такие как кластеризованные короткие палиндромные повторы, предоставляют возможности для более эффективного редактирования геномов растений, нормативные препятствия и общественное признание технологий модификации генов продолжают сдерживать отрасль. Поскольку агригеномика улучшает понимание геномов растений, она позволяет идентифицировать конкретные последовательности генов, ответственные за желаемые черты. Это дает возможность для более целенаправленных и устойчивых подходов к селекции сельскохозяйственных культур в течение длительного времени.

Продолжающееся снижение затрат на секвенирование генома, а также развитие инструментов биоинформатики для анализа больших данных также способствуют более широкому внедрению агрогеномики. Тем не менее, ограниченная инфраструктура и потенциал для передовых исследований в развивающихся странах создают проблемы. Дальнейшая широкомасштабная коммерциализация будет опираться на успешную демонстрацию методов агрогеномики для обеспечения ощутимой прибыли или других экономических выгод для фермеров.

Агридженомика Рыночные драйверы

• Рост населения и продовольственная безопасность: Глобальное население постоянно растет и, как ожидается, достигнет около 9,7 млрд человек к 2050 году, согласно прогнозам ООН. С большим количеством ртов для кормления давление на глобальные поставки продовольствия будет продолжать расти в ближайшие десятилетия. Существует настоятельная необходимость повышения производительности сельского хозяйства и производства для удовлетворения растущего спроса на продовольствие. Передовые технологии в агрогеномике могут помочь решить надвигающуюся проблему продовольственной безопасности, позволяя разрабатывать новые сорта сельскохозяйственных культур, которые являются высокоурожайными, более устойчивыми к биотическим и абиотическим стрессам и лучше адаптированы к различным климатическим условиям. Редактирование генов и другие методы агрогеномики позволяют целенаправленно улучшать характеристики, связанные с потенциалом урожайности, устойчивостью к засухе, вредителям и болезням в основных основных культурах. Это может значительно увеличить общий объем сельскохозяйственной продукции для удовлетворения потребностей в питании растущего населения во всем мире. Обеспечение продовольственной безопасности для будущих поколений является главным приоритетом во всем мире, и агрогеномика предлагает перспективные решения в области устойчивой интенсификации сельскохозяйственных систем и сокращения разрыва между спросом на продовольствие и предложением.
• Устойчивость и адаптация к изменению климата: Еще одним важным фактором является растущая потребность в разработке более устойчивых и устойчивых к изменению климата методов ведения сельского хозяйства. Традиционные методы ведения сельского хозяйства на протяжении многих лет создают огромную нагрузку на природные ресурсы, такие как земля, вода и биоразнообразие. Кроме того, последствия изменения климата, такие как изменение моделей осадков, повышение температуры и частые экстремальные погодные явления, создают серьезные риски для мирового производства продуктов питания. Существует насущный спрос на климатически оптимизированные подходы к сельскому хозяйству, которые повышают эффективность использования ресурсов, одновременно повышая устойчивость культур к различным абиотическим стрессам. Агригеномика может играть ключевую роль в переходе к более устойчивым продовольственным системам с помощью таких методов, как редактирование генома, селекция с помощью маркеров и селекционный отбор под руководством геномики. Эти технологии позволяют создавать сорта, которые требуют меньше воды и удобрений для сопоставимых урожаев. Они также помогают в разведении стрессоустойчивых штаммов, подходящих для различных климатических условий. Это помогает сельскохозяйственному сектору повысить устойчивость к климатическим капризам при одновременном снижении экологического следа сельскохозяйственной деятельности. Эти преимущества подпитывают значительные инвестиции в исследования агрогеномики, направленные на разработку готовых к климату сортов сельскохозяйственных культур следующего поколения.

Агридженомика Рыночные возможности

• Растущее применение технологии CRISPR в агрогеномике: Технология CRISPR открыла новые возможности для агрогеномики, которые могут быть использованы для получения значительных преимуществ. Как инструмент точного редактирования генов, он позволяет целенаправленно улучшать урожай более эффективно, чем предыдущие методы. Это означает, что черты, которые повышают устойчивость к биотическому и абиотическому стрессу или повышают урожайность и питание, могут быть разработаны и развернуты гораздо быстрее, чтобы помочь решить глобальные проблемы продовольственной безопасности. Несколько применений CRISPR в сельском хозяйстве уже находятся в стадии реализации. Например, исследователи успешно отредактировали ген, ответственный за кодированное одомашнивание пшеницы, что позволило внедрить улучшенные черты диких сортов пшеницы в одомашненные культуры (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН, 2021). Точно так же Corteva Agriscience - это публичная глобальная сельскохозяйственная компания, которая предоставляет фермерам по всему миру полный портфель продуктов и услуг, которые Corteva Agriscience работает над редактированием генов маниоки, чтобы повысить свою устойчивость к вирусу коричневой полосы, что может помочь защитить средства к существованию мелких фермеров в Африке к югу от Сахары (Corteva Agriscience, 2022). По мере того, как в течение следующих нескольких лет будет осуществляться больше таких инноваций, они будут поддерживать устойчивую интенсификацию сельского хозяйства, необходимого для питания нашего растущего населения.

В будущем ожидается, что CRISPR также позволит использовать целевые генные драйвы, которые могут изменять признаки по всей популяции, предлагая новые способы борьбы с вредителями или распространения полезных признаков. Хотя вопросы регулирования по-прежнему нуждаются в решении, такая технология может трансформировать борьбу с вредителями и болезнями при правильном внедрении. В целом, по мере расширения применения инструмента, включающего более сложные изменения и редизайн всего генома, он, вероятно, значительно повысит производительность агрогеномики и положительно повлияет на глобальную продовольственную безопасность на десятилетия вперед. Таким образом, CRISPR представляет собой, пожалуй, самую большую возможность для роста, которую видел рынок агрогеномики. Если его потенциал будет ответственно использован, это может стимулировать отрасль и вывести сельское хозяйство на более устойчивую траекторию.

• Растущее применение агрогеномики в животноводстве: Применение агрогеномики в животноводстве открывает огромные возможности для роста рынка агрогеномики. Агридженомика позволяет более точно разводить скот с желательными чертами, такими как более высокие темпы роста, улучшенная эффективность кормов, улучшенное качество мяса и устойчивость к болезням. Это выгодно как для фермеров, так и для потребителей. Используя такие технологии, как геномный отбор и редактирование генома, агрогеномика помогает животноводам разводить животных, которые более продуктивны и подходят для изменения климатических условий. Например, геномный отбор помог фермерам увеличить производство молока в своих стадах примерно на 5-10% по сравнению с обычными методами разведения. Это напрямую увеличивает прибыль фермеров. В то же время потребители получают доступ к доступным животным белкам, которые являются питательными и производят устойчиво с более низким воздействием на окружающую среду.

Сектор животноводства во всем мире постоянно претерпевает изменения, чтобы удовлетворить растущий глобальный спрос на продукты животного происхождения на фоне проблем изменения климата. Инструменты агрогеномики могут играть важную роль в развитии устойчивых и продуктивных пород. Например, исследователи в Великобритании использовали редактирование генома для производства коров, которые естественным образом производят меньше метана - мощного парникового газа - без ущерба для урожая молока. Такие достижения будут иметь решающее значение для животноводческой отрасли, чтобы уменьшить свой углеродный след в ближайшие годы.

Многие развивающиеся страны проявляют все больший интерес к применению агрогеномики в животноводстве. Например, по данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, такие страны, как Бразилия, Китай и Мексика, за последние 5 лет значительно расширили свои исследовательские усилия в этой области. По мере роста среднего класса и роста потребления мяса и молочных продуктов локализованные решения в области агрогеномики могут помочь фермерам в этих странах разводить животных, адаптированных к местным условиям и отвечающих меняющимся потребительским предпочтениям. Это указывает на огромные возможности для глобального рынка агрогеномики, обслуживающего сектор животноводства.

Рынок агрогеномики - тенденции

• Интеграция технологий виртуальной реальности/дрона: Интеграция технологий виртуальной реальности и дронов оказывает преобразующее влияние на рынок агрогеномики. Использование инструментов виртуальной реальности позволяет исследователям и семеноводческим компаниям визуализировать сельскохозяйственные культуры и фермы в 3D-моделированных средах. Это помогает им более эффективно проводить эксперименты, связанные с генетикой, характеристиками и производительностью сельскохозяйственных культур в различных условиях без необходимости физического посещения полей. Моделирование виртуальной реальности может легко манипулировать различными сельскохозяйственными переменными, такими как погода, типы почвы, вредители и болезни, чтобы проверить тысячи возможностей за короткое время.

Это приводит к более быстрым циклам исследований и разработок. Например, исследователи из Университета Иллинойса использовали VR-моделирование в 2021 году для тестирования различных засухоустойчивых признаков на виртуальных кукурузных полях, помогая им заранее определить наиболее перспективные штаммы для реальных испытаний. VR также помогает семенным и химическим компаниям разрабатывать специализированные пакеты семян и входных данных, адаптированные к уникальному терруару каждой фермы. Они могут визуализировать, как культуры могут реагировать в любом микроклимате. Это трансляционное исследование повышает производительность и устойчивость для производителей.

Интеграция дронов также помогает приложениям агрогеномики. Мультиспектральные и тепловые камеры, подключенные к дронам, фиксируют точные полевые данные на разных этапах роста урожая. Затем компании могут соотнести эти данные изображений с разнообразным составом почвы фермы, топографией и микропогодой, отображенными в их VR-моделировании. Это помогает глубже понять, как генетические черты взаимодействуют с их физической средой. Например, в 2022 году компания Yara, специализирующаяся на удобрениях, развернула данные беспилотников на фермах на Среднем Западе США для изучения эффективности использования азота в экспериментальных сортах пшеницы в своих виртуальных испытательных полях. Такая калибровка и валидация в реальном мире улучшает прогнозные возможности VR, ускоряя развитие устойчивых к изменению климата семян и методов ведения сельского хозяйства.

• Расширение сферы применения цифрового сельского хозяйства: Тенденция к цифровому сельскому хозяйству оказывает значительное влияние на рынок агрогеномики, поскольку она позволяет использовать более передовые и точные методы ведения сельского хозяйства. С увеличением использования датчиков, робототехники, искусственного интеллекта и других цифровых инструментов на фермах существует гораздо больше возможностей для применения методов агрогеномики.

Точное сельское хозяйство с использованием цифровых инструментов позволяет целенаправленно и зонированно применять такие ресурсы, как вода, удобрения и пестициды, в реальных условиях. Геномная информация о культурах может быть объединена с данными о почве и погоде, чтобы точно определить, какие генетические особенности и методы управления наиболее подходят для максимальной урожайности. Это помогает фермерам оптимизировать использование ресурсов. Например, в Индии датчики используются для сбора более 50 демографических и сельскохозяйственных параметров вдоль 1000 км длины канала, что приносит пользу более 6 миллионам фермеров.

Аналогичным образом, сопоставляя генетические данные домашнего скота с данными о производительности, цифровые решения могут помочь в более точном выборе высокоурожайных пород, адаптированных к местным условиям. Методы редактирования генов также теперь имеют более широкий охват благодаря цифровой идентификации точных целей генома для желаемых экономических черт. Например, африканский проект Cassava Whitefly-Resistant Международного института тропического сельского хозяйства использовал геномику для разработки сортов маниоки, устойчивых к вредителям, принося пользу более чем 0,20 млрд человек в Африке.

Такое расширенное применение агрогеномики посредством цифровой интеграции дает ценную информацию для стимулирования исследований и разработки продуктов. Они также повышают спрос на услуги генотипирования, секвенирования и редактирования генов. Согласно отчету межведомственного комитета правительства Индии, цифровые технологии увеличили доходы фермеров в Индии на 16-18% в течение 2014-15-20 годов. Это подчеркивает растущую зависимость фермеров от решений в области точного земледелия и подтверждает возможности персонализированных агрогеномных услуг.

Агридженомика рынок-ограничения

• Неопределенности регулирования и вопросы интеллектуальной собственности: Одним из основных сдерживающих факторов, с которыми сталкиваются игроки на рынке агрогеномики, является неопределенность регулирования и вопросы интеллектуальной собственности, связанные с генетически модифицированными культурами. В разных странах действуют различные правила, касающиеся коммерческого выпуска и импорта ГМ-культур. Сложные и строгие процессы утверждения увеличивают время и затраты, связанные с коммерциализацией ГМ-семян и растений. Кроме того, в некоторых регионах права интеллектуальной собственности на сорта растений, разработанные с использованием методов генной инженерии, по-прежнему остаются неоднозначными. Споры, связанные с патентной защитой и лицензированием биотехнологических семян, негативно влияют на доверие рынка. Устранение таких регуляторных и IP барьеров будет иметь решающее значение для долгосрочного роста рынка агрогеномики.
• Высокие затраты, связанные с исследованиями и разработкой продукции: Высокие затраты, связанные с исследованиями агрогеномики и разработкой новых продуктов, также являются ключевым сдерживающим фактором на рынке. Разработка улучшенных сортов растений с использованием передовых геномных методов, таких как редактирование генома, селекция с помощью маркеров и генная инженерия, является очень дорогим, трудоемким и сложным процессом. Это требует значительных инвестиций в разработку геномных инструментов и технологий, секвенирование геномов растений, испытания производительности и одобрения регулирующих органов. Общие расходы, связанные с НИОКР и коммерциализацией, увеличились в последние годы. Эти высокие капитальные затраты создают значительные проблемы, особенно для стартапов и небольших фирм. Устранение финансовых барьеров посредством государственного финансирования и партнерства будет иметь важное значение для поддержки непрерывных инноваций на этом рынке.

Сегментный анализ:

Молекулярная диагностика является движущей силой роста сегмента генотипирования

На рынке агрогеномики генотипирование является крупнейшим и наиболее прибыльным сегментом. Это связано с растущим использованием методов молекулярной диагностики для применения генотипирования в сельском хозяйстве. Маркерный отбор позволяет идентифицировать сорта сельскохозяйственных культур с желательными генетическими признаками, такими как высокий потенциал урожайности, биотическая и абиотическая стрессоустойчивость. Молекулярная диагностика обеспечивает надежные, точные и доступные средства для выявления генетических маркеров, связанных с такими интересующими признаками. Такие методы, как полимеразная цепная реакция (ПЦР) и микрочипы ДНК, позволили провести крупномасштабные исследования генотипирования различных культур. Это позволяет программам разведения более эффективно проверять линии размножения и разрабатывать превосходные сорта в более короткие сроки.

Кроме того, снижение затрат на секвенирование и разработку платформ секвенирования следующего поколения (NGS) способствовали внедрению генотипирования. По сравнению с более старыми методами, NGS позволяет генерировать тысячи маркеров одновременно. Поставщики услуг активно продвигают панели генотипирования на основе NGS, предназначенные для основных культур. Это еще больше увеличило использование генотипирования мелкими и средними заводчиками, у которых ранее не было ресурсов для обширного генотипирования. Непрерывные технологические усовершенствования также расширяют применение генотипирования за пределами традиционного разведения. Например, генотипирование находит применение в проверке чистоты семян, идентификации гибридов, отслеживании использования сортов семян фермерами и решении вопросов интеллектуальной собственности, касающихся зародышевой плазмы семян.

Геномная революция и последовательности геномов основных культур с открытым доступом также стимулировали спрос на генотипирование. Крупномасштабный анализ естественных генетических вариаций и их влияния на фенотипические черты дают беспрецедентное представление о геномах сельскохозяйственных культур. Таким образом, программы разведения могут разрабатывать индивидуальные анализы генотипирования для избранных черт экономической важности. Ожидается, что с развитием технологий секвенирования и устойчивым снижением затрат на генотипирование темпы внедрения будут расти экспоненциально в ближайшие годы, укрепляя позиции генотипирования как крупнейшего сегмента на рынке агрогеномики.

Движущая сила развития признаков роста сегмента секвенирования ДНК

Когда дело доходит до сегментации рынка с точки зрения технологий, секвенирование ДНК занимает самую высокую долю в отрасли агрогеномики. Эта приматность секвенирования проистекает из его широкого и постоянно расширяющегося применения в развитии признаков для превосходных сортов сельскохозяйственных культур. Поскольку новые платформы секвенирования становятся все более экономичными и удобными для пользователя, секвенирование играет центральную роль в разжигании продолжающейся сельскохозяйственной революции.

На переднем конце секвенирование различных зародышевых плазм помогает выявить ценные генетические вариации, которые влияют на важные агрономические черты. Он позволяет добывать банки генов сельскохозяйственных культур и ландрейсы для версий генов, придающих устойчивость к биотическим и абиотическим стрессам. Секвенирование также помогает охарактеризовать генетическое разнообразие, присутствующее в селекционных бассейнах различных культур. На заднем конце секвенирование помогает интрогрессу идентифицировать варианты в высокоурожайные сорта посредством селекции с помощью маркеров. Он позволяет отслеживать желаемые гены и обеспечивает сохранение признаков в течение нескольких поколений размножения.

Секвенирование дополнительно поддерживает усилия по укладке черт. Сочетание последовательностей разновидностей с индивидуальными генами стрессоустойчивости способствует развитию мультигенных стрессоустойчивых культур. Расшифровывая регуляторные сети и экспрессии генов, лежащие в основе сложных признаков, секвенирование создает возможности для адаптированных генетических модификаций. Новые приложения охватывают редактирование генома, обеспечиваемое дизайном программируемых нуклеаз на основе секвенирования. Поскольку затраты на секвенирование продолжают снижаться, а навыки анализа прогрессируют, его полезность в ускорении улучшения сортов продолжит катализировать рост в сегменте секвенирования ДНК в отрасли агрогеномики.

Последние события:

• В феврале 2023 года,Текановая геномика Inc. сотрудничала с Singular Genomics, чтобы использовать под ключ. Магия Подготовьте систему NGS для создания готовых к секвенированию библиотек для платформы секвенирования G4. Соглашение объединит опыт Tecan в области автоматизации лабораторий, геномики и биоинформатики с технологией быстрого, гибкого и высокоточного секвенирования Singular Genomics, чтобы упростить жизнь в лаборатории. Tecan Genomics Inc. является швейцарской компанией, предоставляющей лабораторные инструменты и решения в области биофармацевтики, криминалистики, клинической диагностики и медицинских исследований.

Фигура 2. Доля рынка агригеномики (%), по заявкам, 2024

Чтобы узнать больше об этом отчете, запросить образец копии

Лучшие компании на рынке агрогеномики

• БГИ
• Illumina, Inc.
• Компания Eurofins Scientific Шеф.
• LGC ограниченный
• Arbor Biosciences
• Biogenetic Services Inc.
• Galseq Srl Через Италию
• Thermo Fisher Scientific, Inc.
• Agilent Technologies Inc.
• Компания Tecan Genomics Inc.

Определение Агригеномика, также известная как сельскохозяйственная геномика, относится к применению геномики в сельском хозяйстве для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и скота, устойчивости и генетического разнообразия. Она предполагает изучение геномов сельскохозяйственных культур и скота для повышения их продуктивности. питательный Содержание и адаптивность к местным условиям. Агригеномика играет решающую роль в развитии новых культур, которые более устойчивы к изменяющимся условиям окружающей среды, таким как засуха или жара, и требуют меньше пестицидов. Эта область использует геномные достижения для ускорения развития культур с желательными агрономическими чертами, а также способствует сохранению генетического разнообразия в популяциях сельскохозяйственных культур и скота.