预测期 | 2025-2029 |
市场规模(2023 年) | 12.3 亿美元 |
市场规模(2029 年) | 21.5 亿美元 |
复合年增长率(2024-2029 年) | 9.92% |
增长最快的细分市场 | 农业应用 |
最大的市场 | 北方美国 |
市场概览
2023 年全球 RNAi 农药市场价值为 12.3 亿美元,预计到 2029 年将达到 21.5 亿美元,预测期内的复合年增长率为 9.92%。
根据国际农业和生物科学中心的数据,大约 40% 的农作物产量因害虫而损失;然而,用于证实和展示趋势的数据有限。全球农作物损失负担计划旨在提供不同地区和不同农作物的农作物损失影响的可靠指标。
然而,诸如高昂的开发成本、监管障碍以及 RNAi 产品的商业可用性有限等挑战可能会影响市场的增长轨迹。市场的未来可能取决于持续的创新、RNAi 产品的成功商业化以及农民和监管机构的广泛认可。
关键市场驱动因素
可持续农业需求不断增长
根据粮农组织的数据,全球对食品、饲料、燃料和纤维的需求呈上升趋势,预测表明,到 2050 年,世界将需要增加 50% 的粮食来满足不断增长的人口。必须在自然资源限制、环境污染、生态退化和气候变化等挑战中应对这种需求的增长。
基于 RNAi 的农药在此背景下提供了一种有希望的解决方案。传统农药会对非目标生物产生广泛且往往有害的影响,而 RNAi 农药则不同,它提供了一种高度针对性的方法。RNA 干扰 (RNAi) 技术通过沉默害虫体内的特定基因起作用,有效地中和它们,而不会损害其他物种或生态系统。这种精确性不仅可以最大限度地减少对环境的影响,还可以降低害虫产生抗药性的可能性,这是传统农药的常见问题。
全球监管机构越来越多地推动采用可持续的农业实践,这进一步加速了对基于 RNAi 的解决方案的需求。对化学农药使用的更严格规定,特别是在欧盟和北美等地区,迫使农民探索替代的害虫防治方法。RNAi 农药能够满足安全和环境影响的监管标准,正成为首选。消费者偏好在这一转变中也发挥着至关重要的作用。随着人们对食品中化学残留物的有害影响的认识不断提高,对使用更安全、更可持续的方法生产的产品的需求也在增加。这种消费者驱动的需求正迫使农业生产者采用 RNAi 技术作为其综合害虫管理策略的一部分。
农药抗药性发生率上升
农药抗药性发生率上升是现代农业面临的一个关键挑战,威胁着全球农作物产量和粮食安全。随着时间的推移,接触传统化学农药的害虫会产生抗药性,从而降低这些产品的有效性。这种抗药性是害虫种群基因突变的结果,这种突变使它们能够存活下来,而这些突变曾经可以控制它们。随着抗药性的蔓延,农民被迫使用更高剂量的农药或改用不同的化学品,这两种做法都可能对环境和经济产生不利影响。
这一日益严重的问题推动了对创新害虫控制解决方案的探索,从而导致基于 RNAi 的农药的开发和日益普及。RNA 干扰 (RNAi) 技术提供了一种与传统化学农药截然不同的新型作用机制。通过针对害虫内的特定基因,RNAi 农药可以破坏重要的生物过程,从而有效地消灭害虫。这种有针对性的方法降低了害虫产生抗药性的可能性,因为它需要多个同时发生的基因突变,而这种情况很少发生。
农业行业认识到 RNAi 技术在应对农药抗药性挑战方面的潜力。农民是应对抗药性害虫的第一线,他们越来越多地寻求化学农药的可持续有效替代品。基于 RNAi 的解决方案不仅提供了一种新的害虫防治方法,而且符合更环保的农业实践的大趋势。农用化学品公司也在投资 RNAi 技术,将其视为其产品组合中一个有前途的补充。随着对传统农药的抗药性不断增长,基于 RNAi 的产品市场正在扩大,这是由对抗害虫的新工具的需求推动的。这些公司正在利用 RNAi 的独特功能来开发能够满足现代农业需求的下一代农药。
RNAi 递送系统的技术进步
RNAi 递送系统的技术进步在推动 RNAi 农药市场增长方面发挥着关键作用。RNA 干扰 (RNAi) 技术在农业中的应用面临的关键挑战之一是有效地将 RNA 分子递送到目标害虫,同时确保稳定性和有效性。然而,递送系统的最新创新正在解决这些挑战,使基于 RNAi 的农药更加实用且具有商业可行性。基于纳米颗粒的递送系统已成为该领域的突破。这些系统涉及将 RNA 分子封装在纳米颗粒中,从而保护 RNA 免受环境中的降解并促进其递送到目标害虫。纳米颗粒可以设计成具有特定属性,例如控制释放机制,以确保 RNA 在正确的时间和地点递送。这种精确性提高了 RNAi 农药的有效性,可以最大限度地发挥其对害虫的影响,同时最大限度地减少对非目标生物的意外影响。
封装技术也取得了重大进展。通过将 RNA 分子封装在保护涂层中,研究人员能够提高 RNAi 农药的稳定性,使其能够承受紫外线辐射、温度波动和湿度等环境因素。这种稳定性的提高延长了 RNAi 农药的保质期,并确保了其在田间使用时的效力。叶面喷雾是另一种创新的投放方法,也越来越受欢迎。这些喷雾可以将 RNAi 分子直接喷洒到植物表面,害虫可以在进食过程中吸收它们。这种方法不仅有效,而且对农民来说也很方便,因为它可以融入现有的农业实践中,对农民的干扰最小。
这些技术改进使 RNAi 农药更加高效、可靠,从而推动了它们在农业领域的应用。输送系统的改进有助于降低 RNAi 农药的生产成本。随着这些技术变得更加精细和可扩展,生产成本降低,使 RNAi 农药更容易被更广泛的市场所接受,包括中小型农场。
主要市场挑战
高开发成本
由于成本高昂,基于 RNAi 的农药的开发面临着重大挑战。创建这些先进的害虫控制解决方案涉及一个复杂而昂贵的过程。RNA 干扰 (RNAi) 技术的研究和开发需要大量投资于科学专业知识、专业设备和广泛的测试协议。这不仅包括识别有效 RNA 序列的初步研究,还包括配制能够精确瞄准害虫同时避免伤害非目标生物的农药。这种精确性和安全性的双重要求为开发过程增加了复杂性和成本。
商业可用性有限
尽管 RNAi 技术在害虫防治方面具有巨大潜力,但基于 RNAi 的农药的商业可用性仍然有限。这些创新产品的市场仍处于起步阶段,目前只有极少数 RNAi 农药可用于农业。这种可用性有限可归因于几个因素,包括与其开发相关的高成本以及管理其批准的复杂监管环境。基于 RNAi 的农药的开发需要大量研究和技术投资,并需要进行严格的测试以确保功效和安全性。这种高成本,加上获得新害虫防治产品批准的监管挑战,减缓了 RNAi 农药进入市场的速度。因此,商业上可用的 RNAi 产品范围很窄,与传统化学农药相比,为农民提供的选择较少。
主要市场趋势
越来越关注作物产量优化
在 Innatrix Inc. 等公司,InnaNema 等产品线正在开发作为种子处理解决方案,以解决线虫侵染问题。InnaNema 使用 RNAi 技术针对大豆胞囊线虫,有效阻止感染并提高农业生产力。
RNA 干扰 (RNAi) 技术为这些挑战提供了有希望的解决方案。RNAi 农药通过专门针对和沉默害虫中对其生存、繁殖或进食至关重要的基因来发挥作用。这种精确性可以有效控制害虫,同时最大限度地降低对非目标生物的风险。因此,RNAi 农药使农民能够保护他们的作物,而不会破坏其农业环境的生态平衡。 RNAi 农药能够减少对有益生物的影响,这对专注于提高作物产量的农民来说尤其有吸引力。有益昆虫,如传粉昆虫和害虫的天敌,在支持作物健康生长方面发挥着至关重要的作用。通过保护这些生物,RNAi 农药有助于建立更具弹性和生产力的农业系统。
RNAi 农药的针对性有助于减少多次使用农药的需要,从而降低农民的投入成本。这种成本效益是一个显著的优势,特别是在利润空间紧张、投入成本是主要问题的地区。减少化学品使用也符合监管要求和消费者对更可持续、更安全的农产品的偏好。
综合害虫管理 (IPM) 的采用率不断提高
综合害虫管理 (IPM) 实践的采用率不断提高是推动 RNAi 农药需求的关键因素。 IPM 是一种对环境负责的害虫防治方法,强调使用多种方法(生物、物理和化学)以有效和可持续的方式管理害虫种群。随着农业部门转向更全面和可持续的农业实践,IPM 在全球范围内越来越受欢迎,而 RNAi 农药正成为这些策略中一种有价值的工具。IPM 的核心原则之一是优先考虑非化学方法,例如生物控制、栖息地操纵和机械屏障,化学干预是最后的手段。这种方法减少了对传统化学农药的依赖,因为传统化学农药会对非目标生物和环境产生有害影响。RNAi 农药与 IPM 理念完美契合,因为它们具有针对性的作用机制,可以专门破坏害虫的遗传过程,而不会损害有益物种或周围的生态系统。
RNA 干扰 (RNAi) 技术提供了一种生物学害虫防治方法,可以补充其他 IPM 方法。例如,RNAi 农药可与生物防治(如天敌或寄生蜂)一起使用,以加强害虫管理工作,而不会破坏有助于害虫调节的有益生物。RNAi 技术与其他 IPM 组件之间的这种协同作用提高了害虫控制策略的整体有效性,同时最大限度地减少了对环境的影响。RNAi 农药的精确性允许更有针对性的干预,这些干预可以整合到 IPM 计划中,同时最大限度地减少对其他实践的干扰。例如,RNAi 农药可以在特定时间或害虫种群成问题的特定区域施用,从而减少对广泛化学应用的需求并保持农业环境的自然平衡。
农业对可持续性的日益重视也推动了 IPM 实践的采用,因为它们符合监管要求和消费者对环保产品的需求。随着 IPM 的不断发展,对创新和可持续的害虫控制解决方案(如 RNAi 农药)的需求正在增加。农民和农业专业人士认识到 RNAi 农药作为现代可持续害虫管理策略的重要组成部分的价值。
细分洞察
应用洞察
根据应用,2023 年,害虫防治成为全球 RNAi 农药市场的主导细分市场。这种主导地位主要归因于 RNAi 技术在高精度瞄准害虫方面提供的显著优势。基于 RNAi 的杀虫剂通过沉默对害虫生存和繁殖至关重要的特定基因起作用,从而实现有效控制,对非目标物种和环境的影响最小。这种有针对性的方法不仅降低了产生抗药性的风险(传统化学农药的常见问题),而且还最大限度地减少了对有益昆虫和传粉者的附带损害。
对传统农药产生抗药性的害虫越来越普遍,进一步推动了 RNAi 解决方案在害虫防治中的应用。农民和农学家正在寻找更有效、更可持续的害虫管理替代方案。基于 RNAi 的产品通过在分子水平上针对害虫提供了一种有希望的解决方案,与传统化学方法相比,它具有更高的功效并降低了产生抗药性的风险。
作物类型洞察
根据作物类型细分,2023 年,农业应用成为全球 RNAi 农药市场的主导细分市场。这种主导地位归因于 RNAi 技术在解决农业部门面临的关键挑战(例如害虫管理、作物产量优化和疾病控制)方面发挥的重要作用。RNAi 农药提供了一种高度针对性的方法来控制影响作物的害虫和疾病,为农民提供了有效的工具来保护他们的产量并改善整体作物健康。
农业部门对可持续和环保的害虫控制解决方案的需求不断增长,推动了基于 RNAi 的产品的采用。传统化学农药往往存在环境破坏、农药抗性和非目标效应的风险,促使人们转向 RNAi 技术。 RNAi 农药能够专门针对害虫基因而不影响有益生物,这与日益重视可持续农业实践的趋势相一致。
区域见解
2023 年,北美成为全球 RNAi 农药市场的主导地区,拥有最大的市场份额。这种主导地位归因于几个关键因素,这些因素凸显了北美在采用和推进 RNAi 技术方面的领导地位。北美受益于成熟的农业部门,该部门积极寻求害虫和疾病管理的创新解决方案。该地区广泛的研发基础设施,包括领先的生物技术公司和农业研究机构,为 RNAi 农药的开发和商业化做出了重大贡献。这一强大的研发基础促进了 RNAi 产品在市场上的快速推出和采用。
最新进展
- Innatrix 使用肽来抑制致病蛋白,并利用 RNA 干扰 (RNAi) 来抑制对影响农作物的害虫生存至关重要的基因。这些先进技术为长期存在的问题提供了创新的生物解决方案,而这一问题传统上是通过使用化学农药(而且经常过度使用)来解决的。2023 年,Innatrix 在技术进步方面取得了重大进展。该公司目前正在北卡罗来纳州和威斯康星州对其生物农药候选物 InnalB 进行田间试验,该生物农药旨在对抗马铃薯晚疫病。这些试验的初步数据预计最早将于 9 月公布。目标是到 2026 年将 InnalB 推向市场。
- 2023 年 10 月,全球农业、动物健康、人类医学和食品行业生物工程领域的领导者 Renaissance BioScience Corp. 宣布获得了其创新的酵母平台技术的第一项专利,该技术旨在生产和递送 RNA 生物活性分子。这项专利由中国专利局授予,是该公司广泛的知识产权组合的补充,其中包括 50 项先前颁发的专利和 11 项目前正在全球主要市场待批的额外申请,预计结果良好。
- 2024 年 9 月,农业科学领域的领先企业 FMC Corporation 宣布与生物技术公司 AgroSpheres 开展新的研究合作。此次合作旨在加速尖端生物杀虫剂的开发,符合 FMC 未来的战略目标。此次合作将把 AgroSpheres 用于 RNA 作物保护的可生物降解封装技术与 FMC 强大的测试和市场推广能力结合起来。这一举措以 FMC Ventures 去年对 AgroSpheres 的投资为基础,彰显了 FMC 对推动可持续农业发展的持续承诺。
主要市场参与者
- Syngenta Crop Protection AG
- GreenLight Biosciences, Inc.
- TRILLIUM AG
- Innatrix Inc.
- Renaissance BioScience Corp.
- Pebble Labs
- AgroSpheres
- Vestaron Corporation
- Elemental Enzymes Inc.
- Invaio Sciences, Inc
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