全球 农基因组学 市场 规模与份额分析 - 增长趋势与预测 (2024-2031)

农业工程的市场规模预计将达到 2031年前为7.67Bn,2024年为4.30Bn,CAGR为8.6% 在预测期间。

农业基因组学(Agrigenomics)是指使用各种基因组工具来改良作物. 市场上使用不同的农业基因组产品。 农业基因组学的主要产品之一是分子标记。 DNA序列数 用于识别染色体上的特定基因或位置. 所使用的分子标记主要有SSD标记,SNP标记,以及RFLP标记. 这些标记有助于作物的DNA指纹,有助于品种发展和保护植物育种者的权利。 然而,限制是,开发标记既费时又昂贵。

另一个主要产品是Gene Guns,它有助于转基因作物。 使用基因枪,想要的基因或DNA被射入植物组织,使用涂有DNA的小金或钨微投影. 两种主要类型是Biolitics Gun和PDS-1000 He Gene Gun. 基因枪是有利的,因为它具有很高的效率,并且能对各种植物物种和组织类型产生影响。 然而,主要的限制在于它给植物组织造成破坏,只有少数细胞可能会被转化.

农业基因组市场区域分析:

• 北美 作为全球 农基因组学 市场的主要地区, 北美预计将在预测期间以40%的CAGR扩展。 随着孟山都,杜邦,辛根塔等主要角色的出现,该地区在研发活动中得到了业界的大力支持. 大规模耕作做法和采用先进技术的意愿使美国和加拿大率先在农业部门应用基因组学。 美国的几所大学如伊利诺伊州康奈尔和普杜伊与公司密切合作,开发高产和耐病作物品种. 严格的监管规范确保产品符合当地消费者和全球出口的质量标准。 农民认识到农业工程学的助益,愿意为转基因种子和作物保护化学品支付高价。
• 那个 亚太 该区域已成为增长最快的农业工程市场。 预计在预测期间,亚太区域将以30%的CAGR扩展。 中国、印度和日本等国家正注重提高产量和增加产出,以解决其繁荣人口的粮食需求不断增长的问题。 各国政府为公共机构、私营公司和种植者社区参与的研究协作提供资金和奖励。 这鼓励迅速商业化和采用创新。 虽然法规仍在不断演变,但亚洲农民对生物技术的接受正在增加,因为生物技术有助于提高生产力和农业收入。 在未来几年里,农业的迅速现代化以及关键的亚太共同体国家的支持性贸易政策将继续推动市场扩张。
• 欧洲 预计在预测期间,CAGR将扩大15%。 由于食品、饮料、保健、医药、个人护理、家庭护理和汽车等各种行业对农业工程的需求不断增加,预计市场将出现显著增长。
• 拉丁美洲 预计在预测期间CAGR将扩大8%。 区域农业学市场包括:对改善作物健康和产量的需求日益增加,对研究和政府倡议的投资增加,基因组学和农业的技术进步,以及对健康和健康的认识提高。
• 中东和非洲 预计在预测期间CAGR将扩大7%。 由于食品和饮料对农业工程的需求日益增加,预计市场将出现显著增长。

图 1. 2024年按地区分列的农业基因组市场份额(%)

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分析家的观点:

农业工程市场显示,由于对提高作物产量的需求不断增加,出现了巨大的希望。 以基因组为基础的技术正在促进作物的发展,这些作物营养更丰富,能够抗病害,更适合不断变化的气候条件。 由于对农业技术研究的大量投资,北美目前占据市场主导地位。 然而,鉴于亚太区域人口众多,而且需要提高农业生产力,预计其增长最快。

基因编辑工具,如定期组合的间距短帕林德拉姆重复,为更有效地编辑植物基因组提供了机会,但监管障碍和公众对基因改变技术的接受继续限制这一行业。 随着农业基因组学增进了对植物基因组的了解,它可以识别对所期望的特征负责的特定基因序列. 这为采用更具针对性和可持续的作物育种方法而不是长期试验方法提供了机会。

基因组测序成本的持续下降以及大数据分析生物信息学工具的改进,也推动了农业基因组学的广泛采用。 然而,发展中国家的基础设施和先进研究能力有限,构成了挑战。 进一步广泛商业化将依靠农业工程技术的成功示范,为农民带来实际收益或其他经济利益。

Agrigenomics市场-驱动器

• 人口增长和粮食安全需求: 根据联合国人口预测,全球人口在不断增加,预计到2050年将达到9.7Bn左右。 今后几十年,随着更多的口吃,对全球粮食供应的压力将继续增加。 迫切需要提高农业生产力和生产,以满足日益增长的粮食需求。 农业工程学的先进技术有助于解决迫在眉睫的粮食安全挑战,能够开发出高产、更能抵御生物和非生物压力、更好地适应不同气候条件的新作物品种。 基因编辑和其他农业基因组技术可以有针对性地提高主要主作物的产量潜力、耐旱性、虫害和疾病抗药性。 这将大大增加农业总产量,以满足全世界人口膨胀的营养需求。 确保子孙后代的粮食安全是全世界的首要优先事项,农业工程学为可持续地加强农业制度和缩小粮食供求差距提供了有希望的解决办法。
• 可持续性和气候变化适应: 另一个主要驱动因素是,越来越需要发展更可持续、更能抵御气候的农业做法。 传统农业方法多年来对土地、水和生物多样性等自然资源造成了巨大压力。 此外,气候变化的影响,如降雨模式的改变、气温的上升和频繁的极端天气事件,正在对全球粮食生产造成严重的风险。 迫切需要采用气候智能农作方法,提高资源效率,同时增强作物耐受各种非生物压力的能力。 农业基因组学可以通过基因组编辑、标记辅助育种和基因组学带动的品种选择等技术,在向更可持续的食物系统的过渡中发挥关键作用。 这些技术能够创造出水量和肥料较少的品种,以取得相当的产量。 它们还有助于培育适合不同气候条件的耐压力菌株。 这有助于农业部门建立抵御气候变幻莫测的复原力,同时减少农业活动的环境足迹。 这些好处推动了对农业工程学研究的重大投资,研究的目的是开发下一代气候准备作物品种。

农业基因组市场-机会

• CRISPR技术在农业工程学中的应用日益增多: CRISPR技术为农业基因组学开辟了新的途径,可以用来获取重大利益。 作为一种精密基因编辑工具,它可以比以往的方法更高效地有针对性地改进作物。 这意味着,可以更快地发展和部署提高生物和非生物应激抗药性或提高产量和营养的特性,以帮助应对全球粮食安全挑战。 CRISPR在农业方面的一些应用已经开始,并显示出希望。 例如,研究人员成功地编辑了负责小麦编码驯化的基因,从而有可能将野生小麦品种的改良特质引入驯化作物(联合国粮食及农业组织,2021年)。 同样, Corteva Agriscience是一家公开交易的全球纯游戏农业公司,它向世界各地的农民提供一整套产品和服务。 Corteva Agriscience正在努力编辑木薯基因,以提高其对棕色螺旋病病毒的抵抗力,这有助于保护撒哈拉以南非洲小农户的生计(Corteva Agriscience,2022年)。 随着这些创新在今后几年取得成果,它们将支持可持续地加强农业,因为农业是我们不断增长的人口。

展望未来,CRISPR还有望使目标基因驱动器能够改变整个人群的特征,提供控制虫害或传播有益特征的新途径。 虽然监管问题仍然需要解决,但如果得到适当实施,这种技术可以改变虫害和疾病管理。 总体而言,随着该工具的应用范围扩大,包括更复杂的编辑和整个基因组重新设计,它有可能大大提高农业基因组的生产力,并在未来几十年对全球粮食安全产生积极影响。 因此,CRISPR或许是农业工程学市场所看到的最大的增长机会。 如果它的潜力得到负责任的利用,它可以刺激工业,使农业走上更可持续的轨道。

• 农业工程学在牲畜中的应用日益增加: 在畜牧部门应用农业基因组学为农业基因组学市场的增长提供了巨大的机会。 Agrigenomics使牲畜的繁殖具有更精确的特征,如生长率更高、饲料效率提高、肉类质量提高和抗病性。 这对农民和消费者都有利。 通过利用基因组选择和基因组编辑等技术,农业基因组学正在帮助畜牧农户饲养产量更高、更适合不断变化的气候条件的动物。 例如,基因组学选择帮助澳大利亚的奶农将牛群的牛奶产量仅与传统饲养方法相比就增加了约5-10%。 这直接提高了农场的利润。 同时,消费者可以获得负担得起的动物蛋白质,这些蛋白质具有营养性,能以较低的环境足迹持续生产。

世界各地的畜牧业部门在气候变化的挑战中不断发生变化,以满足全球对动物食品的不断增长的需求。 农业基因组学工具可以在培育具有复原力和生产力的品种方面发挥重要作用。 例如,英国的研究人员利用基因组编辑来生产自然产生较少甲烷(一种强大的温室气体)的牛,而不损害牛奶产量。 这种进步对于畜牧业在未来几年减少其碳足迹至关重要。

许多发展中国家对农业基因组学在牲畜方面的应用越来越感兴趣。 例如,根据联合国粮食及农业组织的数据,巴西、中国和墨西哥等国在过去5年中大大扩展了在这一领域的研究工作。 随着中产阶级的成长和肉类和乳制品的消费增加,本地化的农用基因组学解决方案可以帮助这些国家的农民繁殖适应当地条件的动物,并满足不断演变的消费者偏好. 这表明全球农产工程市场对牲畜部门来说有很大的空间。

农业基因组市场 趋势

• 虚拟现实/先进技术集成: 虚拟现实技术与无人机技术的结合正在对农业学市场产生变革性影响。 虚拟现实工具的使用使得农业研究人员和种子公司能够在3D模拟环境中可以直观地看到农作物和农场. 这有助于它们在不同条件下更有效地进行与作物遗传学、特征和性能有关的实验,而不必实地视察田野。 虚拟现实模拟可以很容易地操纵各种农业变量,如天气,土壤类型,害虫和疾病,在短时间内从办公室的舒适度测试上千种可能性.

这导致了更快的研发周期. 例如,伊利诺伊大学的研究人员在2021年使用VR模拟在虚拟玉米田上测试不同的抗旱特征,帮助他们提前数月为现实世界的试验确定最有希望的菌株. VR还帮助种子公司和化工公司设计适合每个农场独特terroir的专用的,特定地点的种子和输入包. 它们可以直观地看到作物在任何特定微气候中的反应。 这种翻译研究提高了种植者的生产力和可持续性。

无人机的集成进一步帮助了农业工程学应用. 与无人机相连的多光谱和热相机在不同作物生长阶段采集精密的野外数据. 然后,公司可以将这种图像数据与农场的土壤组成、地形和微天气模式相挂钩,将其绘制成VR模拟图。 这有助于更深入地了解遗传特征如何与其物理环境相互作用。 例如,2022年,主要从事化肥的Yara于2022年在美国中西部农场部署了无人机数据,用于研究实验小麦品种在虚拟试验场中的氮效率。 这种真实世界的校准和验证提高了VR的预测能力,加快了气候抗御力的种子和耕作方法的发展.

• 扩大数字农业的应用范围: 数字农业趋势正在对农业工程市场产生重大影响,因为它允许更先进和更精确的农业应用。 随着农场越来越多地使用传感器、机器人、人工智能和其他数字工具,应用农业基因组技术的余地要大得多。

数字工具使精密农业能够根据实时实地条件,有针对性和有区域地应用水、肥料和杀虫剂等投入。 作物的基因组信息可以与土壤和天气数据相结合,以确定何种遗传特征和管理做法最适合最大产量。 这有助于农民优化资源利用. 例如,在印度,正在使用传感器收集沿着1 000公里运河长度的50多个人口和农业参数,使600多万农民受益。

同样,数字解决方案将牲畜的遗传数据与性能记录联系起来,有助于更准确地选择适合当地条件的高产量品种。 基因编辑技术现在也具有更广泛的范围,因为有数字动力为理想的经济特征确定精确的基因组目标。 例如,国际热带农业研究所的非洲木薯白蝇生存项目利用基因组学来开发抗白蝇害虫的木薯品种,使非洲超过0.20Bn的人受益。

通过数字集成扩大农业基因组的应用,为推动研究和产品开发提供了宝贵的见解。 它们还推动了对基因编辑、测序和基因编辑服务的需求。 根据印度政府部际委员会的报告,数字技术干预在2014-15年间将印度农民收入增加了16-18%,达到2019-20. 这突出表明农民日益依赖精密农业解决方案,并证实了农业基因组服务个人化的机会。

Agrigenomics 市场限制

• 监管不确定性和知识产权问题: 农业工程市场参与者面临的主要制约因素之一是与转基因作物有关的监管不确定性和知识产权问题。 不同国家对转基因作物的商业释放和进口有不同的条例。 复杂和严格的审批程序增加了转基因种子和植物商业化的时间和成本。 此外,在一些地区,利用基因工程技术开发的植物品种的知识产权仍然模糊不清。 与专利保护和生物技术种子许可证发放有关的争端对市场信心产生不利影响。 解决这些监管和知识产权障碍对于推动农业工程学市场的长期增长至关重要。
• 与研究和产品开发有关的高成本: 农业工程学研究和新产品开发的高昂成本也是市场的一个主要制约因素。 利用基因组编辑,标志辅助育种等先进基因组技术,开发改良植物品种,基因工程是一个费用高昂,耗时耗时,复杂的过程. 它要求在开发基因组工具和技术、植物基因组测序、性能试验和监管批准方面进行大量投资。 近年来,研发和商业化所涉及的总成本增加了许多倍。 这种高额资本支出构成重大挑战,对初创企业和小企业尤其如此。 通过政府供资和伙伴关系解决财政障碍,对于支持这一市场的持续创新至关重要。

片段分析:

分子诊断推动基因组分生长

在农业学市场中,基因组是最大的和最有利可图的部分。 这是由于在农业中越来越多地使用分子诊断技术进行基因分析。 商标辅助选择能够确定作物品种具有理想的遗传特征,如高产量潜力、生物和非生物应激耐受性。 分子诊断为识别与这种利益特征有关的遗传标记提供了可靠、准确和负担得起的手段。 聚合酶链反应(PCR)和DNA微阵列等技术使各种作物得以进行大规模基因组研究。 这使得育种方案能够更有效地筛选育种线,并在较短的时间内开发出优越的品种.

此外,下一代测序平台的测序和开发成本的下降推动了基因组化的采用。 与老技术相比,NGS允许以高度平行和负担得起的方式同时对数千个标记进行基因鉴定。 服务供应商正在积极推广适合主要作物的基于NGS的基因组板。 这进一步增加了中小型育种者对基因组的使用,他们以前缺乏大量基因组的资源。 持续的技术升级正在将基因组的应用范围扩大到传统育种之外。 例如,Genotyping正在寻找用于核实种子纯度、确定杂交种、跟踪农民使用种子品种的情况以及解决与种子种质有关的知识产权问题。

主要作物的基因组革命和开放的品种基因组序列也刺激了基因组需求. 对自然发生的基因变化及其对麻黄属特征的影响进行大规模分析,对作物基因组提供了前所未有的见解。 因此,育种方案可以针对某些具有经济重要性的特征设计定制的基因鉴定。 随着测序技术的成熟和基因组成本的稳步下降,预计在未来几年中,基因组学的采纳率将呈指数上升趋势,巩固了基因组学市场中最大的部分。

DNA测序段增长背后的特有发展动力

就技术而言,在市场分割方面,DNA测序在阿格里根组学行业中所占的份额最高。 排列顺序的这一首要地位源于其广泛和持续扩大的对优秀作物品种特性开发的应用。 随着新的测序平台更具成本效益和更方便用户,测序在推动正在进行的农业革命方面发挥着中心作用。

在前端,对各种种质进行测序,有助于确定影响重要农学特征的宝贵遗传变异。 它允许开采作物基因库和土地,用于提供抗生物和非生物压力的基因。 排序还有助于描述不同作物方案育种池中存在的遗传多样性。 在后端,测序通过标记辅助选择,帮助内进识别出的变种进入高产品种. 它能够跟踪想要的基因,并确保在多代育种中保持特性。

顺序进一步支持特征堆叠努力. 将品种序列与个体应激耐受基因相结合,有利于培育多源应激耐受力作物. 通过破译复杂的特征背后的调控网络和基因表达,测序为特制基因修饰创造了机会. 新兴应用包括基因组编辑,通过可编程核释放物的测序设计得以实现. 由于测序成本不断下降和分析技能的进步,其在加速变异增强方面的效用将继续催化阿格里根组学行业DNA测序部分的增长.

最近的事态发展:

• 2023年2月,任,县知县.特坎基因组学 Inc与Singular Genomics合作使用统包. 魔术 准备NGS系统为G4测序平台创建测序准备库. 该协议将把Tecan在实验室自动化,基因组学,生物信息学方面的专门知识与Singular Genomics的快速,灵活,高度精确的测序技术相结合,以简化实验室的生命. Tecan基因组公司(Tecan Genomics Inc.)是一家瑞士公司,提供生物制药,法医学,临床诊断和医学研究方面的实验室仪器和解决方案.

图 2. Agrigenomics市场份额(%),按应用分列,2024年

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Agrigenomics市场上的顶级公司

• 英国地理研究所
• 光明日报股份有限公司.
• 欧洲鳍科学 性别
• LGC 语言 有限
• arbor 生物科学
• 生物基因服务公司.
• 加尔塞克 Srl 意大利维亚
• 瑟莫·费舍尔科学公司
• 阿吉伦特科技公司.
• 特坎基因组公司.

定 义 - 农业基因组学(Agrigenomics),又称农业基因组学,是指基因组学在农业中的应用,以提高作物和牲畜的生产力,可持续性,基因多样性. 它涉及研究作物和牲畜的基因组以提高其生产力, 营养 内容和适应当地条件。 农业基因组学在开发新颖作物方面发挥着关键作用,这些作物更能适应不断变化的环境条件,如干旱或耐热性,需要较少的杀虫剂。 这个领域利用基因组学的进步来加速具有理想的农业学特征的作物的开发,它也有助于保护作物和牲畜种群的遗传多样性。