Рынок молекулярной селекции — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз на 2018–2028 годы, сегментированный по маркеру (простой повтор последовательности, полиморфизм отдельных нуклеотидов, экспрессируемые метки последовательности, другие), по применению (растения, домашний скот), по процессу (маркер-ассистированная селекция, картирование QTL, маркер-ассистированное обратно

Обзор рынка

Глобальный рынок молекулярной селекции оценивается в 6,26 млрд долларов США в 2022 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период с CAGR 7,46% до 2028 года. Глобальный рынок молекулярной селекции находится на переднем крае сельскохозяйственных инноваций, используя передовые технологии для революции в традиционных методах селекции. Этот динамичный рынок характеризуется слиянием молекулярной биологии, геномики и биоинформатики, предлагая беспрецедентные знания о генетическом составе сельскохозяйственных культур. В то время как мир сталкивается с проблемами пропитания растущего населения в условиях экологической неопределенности, молекулярная селекция становится ключевым игроком в формировании будущего сельского хозяйства.

Рынок молекулярной селекции в последние годы значительно вырос, чему способствовало сочетание ряда факторов. Рост населения мира требует существенного повышения производительности сельского хозяйства, и молекулярная селекция отвечает на этот вызов, позволяя разрабатывать культуры с улучшенной урожайностью, устойчивостью к болезням и улучшенным содержанием питательных веществ.

Будущее рынка молекулярной селекции представляется ярким, поскольку продолжающиеся исследования и разработки раздвигают границы возможного. По мере дальнейшего развития технологий стоимость молекулярной селекции, вероятно, снизится, что сделает ее более доступной для более широкого круга заинтересованных сторон. Нормативно-правовая база может развиваться, чтобы соответствовать уникальным вызовам и возможностям, предоставляемым молекулярной селекцией, что еще больше подстегнет ее рост.

Ключевые движущие силы рынка

Технологические достижения

В постоянно меняющемся ландшафте сельского хозяйства технологические достижения являются движущей силой замечательного роста рынка молекулярной селекции. Слияние молекулярной биологии, геномики и передовых инструментов биоинформатики открыло новую эру точности и эффективности в улучшении сельскохозяйственных культур.

Достижения в технологиях молекулярной селекции значительно сократили время, необходимое для разработки новых сортов сельскохозяйственных культур. Возможность анализировать и манипулировать геномами растений с беспрецедентной точностью позволяет селекционерам эффективно выбирать и улучшать желаемые признаки. Это ускорение процесса селекции не только ускоряет разработку продукта, но и позволяет создавать культуры с улучшенной урожайностью, устойчивостью к болезням и улучшенным содержанием питательных веществ.

Интеграция высокопроизводительного секвенирования, методов редактирования генов, таких как CRISPR-Cas9, и сложных вычислительных анализов превратила молекулярную селекцию в сложную и точную науку. Эти технологии позволяют исследователям и селекционерам быстро расшифровывать сложную генетическую информацию, открывая ценные сведения о признаках растений.

Экономические стимулы

Одним из основных экономических факторов является потенциал для повышения урожайности. Методы молекулярной селекции позволяют разрабатывать культуры с повышенной производительностью, предоставляя фермерам перспективу более высокой отдачи от их сельскохозяйственных инвестиций. Эта повышенная эффективность в производстве сельскохозяйственных культур не только повышает прибыльность, но и решает насущную глобальную потребность в продовольствии для растущего населения.

Снижение производственных затрат дополнительно способствует экономической привлекательности молекулярной селекции. Развивая культуры с врожденной устойчивостью к вредителям и болезням, фермеры могут минимизировать зависимость от химических веществ, что приведет к экономии средств. Экономическая эффективность, достигаемая за счет сокращения использования агрохимикатов, соответствует устойчивым и экологически сознательным практикам, отвечая требованиям как рынка, так и нормативных актов.

Потребительский спрос на улучшенные продукты

В динамичном ландшафте сельского хозяйства рынок молекулярной селекции переживает значительный всплеск, обусловленный, в частности, разборчивыми предпочтениями потребителей в отношении улучшенных продуктов. Потребительский спрос стал непреодолимой силой, направляющей траекторию молекулярной селекции, сложного подхода к улучшению урожая.

Сегодня потребители все больше осознают питательную ценность и качество потребляемой ими пищи. Эта возросшая осведомленность подстегнула спрос на культуры с улучшенными характеристиками, такими как улучшенные питательные профили, лучший вкус и более длительный срок хранения. Молекулярная селекция, с ее точностью в манипулировании геномами растений, позволяет селекционерам адаптировать культуры для удовлетворения этих конкретных предпочтений потребителей.

Поиск более здоровой и устойчиво производимой пищи является движущим фактором принятия методов молекулярной селекции. Потребители ищут продукты, которые не только способствуют их благополучию, но и соответствуют этическим и экологическим соображениям. Молекулярная селекция решает эти проблемы, позволяя разрабатывать культуры с улучшенной устойчивостью к болезням, сниженной потребностью в химических веществах и общей более высокой устойчивостью.

Более того, по мере того, как информация о генетических ресурсах и потенциале молекулярной селекции для раскрытия ценных признаков становится все более распространенной, потребители все больше осознают роль этой технологии в предоставлении превосходной сельскохозяйственной продукции. Эта растущая осведомленность и спрос на улучшенные продукты катализируют инвестиции и инновации на рынке молекулярной селекции, формируя будущее сельского хозяйства для удовлетворения меняющихся ожиданий современного потребителя. Поскольку предпочтения потребителей продолжают меняться, молекулярная селекция становится ключевой силой в предоставлении продуктов, которые не только соответствуют, но и превосходят эти ожидания.

Основные проблемы рынка

Высокие начальные инвестиции

Рынок молекулярной селекции требует существенных финансовых обязательств с точки зрения передовой инфраструктуры, передовых технологий и набора квалифицированных специалистов, что создает финансовый барьер, препятствующий входу различных заинтересованных сторон.

Приобретение и обслуживание современного оборудования для молекулярного анализа, а также создание специализированных лабораторий вносят значительный вклад в первоначальные затраты. Более того, набор и удержание экспертов в области молекулярной биологии и геномики увеличивают расходы, поскольку спрос на квалифицированный персонал в этих областях остается высоким.

Это финансовое препятствие особенно устрашает небольших игроков и организаций с ограниченными ресурсами. Это создает дихотомию, в которой потенциальные преимущества молекулярной селекции, такие как повышение урожайности, устойчивость к болезням и повышенная питательная ценность, не являются общедоступными. Таким образом, рынок сталкивается с проблемой демократизации доступа к этим передовым технологиям и обеспечения равных условий как для крупных предприятий, так и для малых предприятий.

Сложность управления данными

Поскольку молекулярная селекция в значительной степени опирается на геномные данные для идентификации и манипулирования определенными признаками в сельскохозяйственных культурах, проблема заключается в создании надежных систем управления данными, способных обрабатывать тонкости генетической информации. Огромный объем генерируемых данных требует передовых вычислительных инструментов и инфраструктуры хранения, что существенно увеличивает затраты на инициативы молекулярной селекции.

Более того, сложность анализа данных требует квалифицированной рабочей силы, владеющей биоинформатикой и вычислительной биологией. Нехватка таких знаний еще больше усугубляет проблемы, с которыми сталкиваются участники рынка, препятствуя эффективному извлечению значимых идей из богатства генетической информации.

Влияние проблем управления данными отражается на всем процессе молекулярной селекции, от начальных стадий сбора данных до конечных этапов реализации программы селекции. Неэффективное управление данными не только замедляет сроки исследований, но и препятствует гибкости, необходимой для адаптации стратегий селекции на основе новых идей.

Основные тенденции рынка

Достижения в области геномных технологий

Одним из основных факторов эволюции этого рынка является беспрецедентная точность, обеспечиваемая передовыми геномными технологиями. Методы секвенирования следующего поколения позволяют проводить быстрый и экономически эффективный анализ целых геномов, предоставляя селекционерам всестороннее понимание генетического состава сельскохозяйственных культур. Этот обилие информации позволяет селекционерам идентифицировать определенные гены, связанные с желаемыми признаками, прокладывая путь для разработки сельскохозяйственных культур с повышенной урожайностью, устойчивостью к болезням и улучшенным содержанием питательных веществ.

Появление революционных инструментов редактирования генов, в частности CRISPR-Cas9, еще больше ускорило темпы молекулярной селекции. Эта технология позволяет точно модифицировать определенные гены, предлагая непревзойденный контроль над признаками, выраженными в сельскохозяйственных культурах. В результате селекционеры могут ускорить разработку сельскохозяйственных культур, адаптированных для удовлетворения меняющихся предпочтений потребителей и решения проблем, связанных с изменением климата.

Расцвет технологии CRISPR

Расцвет технологии CRISPR-Cas9 стал преобразующей силой, продвигающей рынок молекулярной селекции к новым рубежам точности и эффективности. CRISPR, что означает Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные кластерами), — это революционный инструмент редактирования генов, позволяющий ученым и селекционерам точно изменять определенные гены в ДНК организмов, включая сельскохозяйственные культуры.

В сфере молекулярной селекции технология CRISPR — это революционный инструмент. Она позволяет селекционерам редактировать генетический код растений с непревзойденной точностью, способствуя выведению сельскохозяйственных культур с желаемыми характеристиками. Этот подход точной селекции решает проблемы, связанные с традиционными методами селекции, предлагая более быстрый и целенаправленный способ улучшения характеристик сельскохозяйственных культур.

Универсальность технологии CRISPR позволяет изменять несколько характеристик одновременно, начиная от повышения урожайности и устойчивости к болезням и заканчивая повышением питательной ценности. Его быстрое внедрение на рынке молекулярной селекции обусловлено потенциалом революционизировать сроки разработки сельскохозяйственных культур и создавать сорта, которые отвечают меняющимся требованиям как фермеров, так и потребителей.

Интеграция биоинформатики

В динамичной сфере молекулярной селекции интеграция биоинформатики выступает в качестве мощной движущей силы, изменяя ландшафт улучшения сельскохозяйственных культур. Слияние биологической информации и вычислительного анализа революционизирует способ использования, интерпретации и применения генетических данных в программах селекции.

Биоинформатика играет ключевую роль на рынке молекулярной селекции, предоставляя сложные инструменты для управления и анализа огромных наборов данных, полученных в результате геномных исследований. Эти инструменты не только оптимизируют хранение и извлечение генетической информации, но и позволяют селекционерам расшифровывать сложные генетические коды с беспрецедентной точностью. Интеграция вычислительной биологии облегчает идентификацию ключевых генов, связанных с желаемыми признаками, ускоряя отбор превосходных сортов растений.

Более того, биоинформатика повышает эффективность селекционных программ за счет оптимизации идентификации молекулярных маркеров, связанных с определенными интересующими признаками. Этот целевой подход, известный как селекция с помощью маркеров (MAS), ускоряет процесс селекции, позволяя селекционерам принимать обоснованные решения на основе генетических маркеров, снижая зависимость от трудоемких и ресурсоемких традиционных методов.

Сегментарные выводы

Маркерные выводы

Простые повторы последовательностей, или микросателлиты, представляют собой короткие тандемные повторы последовательностей в ДНК. В сельском хозяйстве SSR служат мощными генетическими маркерами, помогающими в идентификации ключевых признаков. Их высокая изменчивость и распространенность в геномах растений делают SSR ценными инструментами для оценки генетического разнообразия, анализа происхождения и селекции с помощью маркеров. Использование SSR способствует развитию сельскохозяйственных культур с повышенной устойчивостью, урожайностью и качеством.

Однонуклеотидные полиморфизмы (SNP) представляют собой еще один ключевой маркер на рынке сельскохозяйственных и лесных услуг. Эти одноточечные вариации в последовательности ДНК широко распространены и обеспечивают точность генетического анализа. SNP играют решающую роль в селекции с помощью маркеров, позволяя селекционерам точно определять конкретные гены, связанные с желаемыми признаками. В лесном хозяйстве маркеры SNP способствуют сохранению генетического разнообразия и идентификации превосходных сортов деревьев для устойчивого производства древесины.

Теги экспрессируемых последовательностей (EST) — это последовательности, полученные из экспрессируемых генов, которые дают представление об активных генах в организме. В сельском хозяйстве маркеры EST помогают понять функцию и регуляцию генов, направляя развитие сельскохозяйственных культур с улучшенным содержанием питательных веществ, устойчивостью к болезням и другими желаемыми признаками. В лесном хозяйстве EST способствуют идентификации генов, связанных с качеством древесины и устойчивостью к стрессам, что жизненно важно для устойчивого управления лесами.

Применение аналитики

Применение технологий в услугах по растениеводству многогранно и охватывает различные аспекты управления урожаем. Точное земледелие, поддерживаемое такими технологиями, как GPS, датчики и аналитика данных, позволяет фермерам оптимизировать управление на уровне поля с точным использованием ресурсов. Это включает в себя точное внесение удобрений, пестицидов и воды, что приводит к повышению урожайности и снижению воздействия на окружающую среду.

Более того, интеграция методов молекулярной селекции производит революцию в улучшении сельскохозяйственных культур. Используя достижения в области геномики и биоинформатики, селекционеры растений могут идентифицировать и манипулировать генами, связанными с желаемыми признаками. Это ускоряет разработку сельскохозяйственных культур с улучшенной устойчивостью к болезням, улучшенным содержанием питательных веществ и приспособляемостью к изменяющимся климатическим условиям. Рынок молекулярной селекции, ориентированный на генетику растений, играет ключевую роль в формировании будущего сельского хозяйства, предлагая более устойчивые и высокоурожайные сорта сельскохозяйственных культур.

В сфере управления животноводством технологии оптимизируют каждый аспект животноводства. Решения для интеллектуального земледелия, включая датчики и носимые устройства с поддержкой Интернета вещей, обеспечивают мониторинг здоровья, поведения и производительности скота в режиме реального времени. Этот подход, основанный на данных, позволяет на ранней стадии выявлять заболевания, эффективно управлять кормлением и улучшать методы селекции.

Процессные идеи

MAS стал краеугольным камнем в наборе инструментов молекулярной селекции, предлагая целевой подход к отбору растений с желаемыми признаками. Выявляя и используя молекулярные маркеры, связанные с определенными генами, связанными с такими признаками, как устойчивость к болезням, урожайность и качество, MAS оптимизирует процесс селекции. Это не только ускоряет разработку культур с желаемыми характеристиками, но и позволяет селекционерам принимать обоснованные решения на основе генетической информации, снижая неопределенность, связанную с традиционными методами селекции.

Картирование QTL — это сложная техника, которая помогает идентифицировать и картировать геномные регионы, ответственные за вариации количественных признаков. На рынке услуг в области сельского хозяйства и лесного хозяйства картирование QTL играет важную роль в раскрытии генетической основы сложных признаков, таких как устойчивость к засухе, качество древесины и устойчивость к болезням. Выявляя геномные регионы, связанные с этими признаками, селекционеры могут разрабатывать целевые стратегии для улучшения сельскохозяйственных культур и управления лесами, способствуя производству устойчивых и высококачественных растений.

MABC объединяет точность молекулярных маркеров с классическим методом селекции обратного скрещивания, предлагая стратегический подход к внедрению желаемых признаков в элитные сорта растений. В сельском хозяйстве MABC используется для переноса определенных генов, таких как гены, придающие устойчивость к вредителям или улучшающие содержание питательных веществ, от донорского растения к повторяющемуся элитному сорту. Этот процесс ускоряет разработку улучшенных сортов, сохраняя желаемые характеристики элитного родителя, оптимизируя общие сроки селекции.

Региональные идеи

Азиатско-Тихоокеанский регион является движущей силой в ландшафте молекулярной селекции, обусловленной стечением факторов. Растущее население региона в сочетании с растущим спросом на устойчивые и высокоурожайные культуры подпитывают принятие технологий молекулярной селекции. Правительства таких стран, как Китай, Индия и Япония, все больше инвестируют в сельскохозяйственную биотехнологию и исследования, придавая импульс рынку молекулярной селекции. Сосредоточение на разработке стрессоустойчивых культур, подходящих для разнообразного климата региона, соответствует императиву обеспечения продовольственной безопасности.

Кроме того, богатое биоразнообразие Азиатско-Тихоокеанского региона представляет собой богатство генетических ресурсов, что делает его центром исследований молекулярной селекции. Сотрудничество между научно-исследовательскими институтами, биотехнологическими компаниями и сельскохозяйственными организациями еще больше стимулирует инновации в регионе. Поскольку страны Азиатско-Тихоокеанского региона внедряют передовые технологии селекции, они вносят значительный вклад в глобальное расширение рынка молекулярной селекции.

В Европе рынок молекулярной селекции обусловлен приверженностью устойчивому сельскому хозяйству, строгими стандартами качества и сильным акцентом на экологическую сознательность. Европейские страны отдают приоритет исследованиям и разработкам в области биотехнологии, способствуя созданию благоприятной среды для роста молекулярной селекции. Поддержка Евросоюзом инноваций в сельском хозяйстве в сочетании с нормативно-правовой базой, поощряющей ответственную генетическую модификацию, стимулирует принятие методов молекулярной селекции.

Более того, проактивная позиция Европы в решении проблемы изменения климата согласуется с преимуществами, предлагаемыми молекулярной селекцией в разработке стрессоустойчивых и устойчивых к изменению климата культур. Сосредоточение региона на точном сельском хозяйстве и устойчивом производстве продуктов питания еще больше усиливает роль молекулярной селекции в формировании будущего европейского сельского хозяйства.

Северная Америка становится ключевым драйвером на рынке молекулярной селекции, при этом Соединенные Штаты и Канада находятся на переднем крае технологических достижений. Хорошо налаженная инфраструктура региона, значительные инвестиции в исследования и разработки, а также мощная биотехнологическая промышленность создают среду, благоприятную для распространения технологий молекулярной селекции.

Последние события

• В декабре 2021 года Eurofins Scientific успешно завершила сделку по приобретению Genetic Lab, известной японской фирмы, специализирующейся на диагностических услугах на основе молекулярной биологии, разработке биомаркеров и тестировании лекарственных препаратов. Сделка была проведена с материнской компанией Genetic Lab, Transgenic. Компания Eurofins, головной офис которой находится в Люксембурге, подчеркнула, что эта стратегическая покупка соответствует ее целям расширения в Азии, особенно в Японии. Ожидается, что приобретение расширит глобальную сеть клинических диагностических лабораторий Eurofins, уделив особое внимание расширению возможностей генетического тестирования.

Ключевые игроки рынка

• Eurofins Scientific SE
• GC Group
• Illumina
• SGS SA
• Thermo-Fisher Scientific Inc.
• Intertek Group plc
• LemnaTec GmbH
• Charles River Laboratories
• Bayer AG
• Slipstream Automation