农业基因组学市场规模和份额

农业基因组学市场分析

农业基因组学市场规模预计 2025 年为 50 亿美元，预计到 2030 年将达到 80 亿美元，预测期内复合年增长率为 9.9%。新一代测序 (NGS) 的成本压缩已将全基因组测序成本降至每个基因组 600 美元以下，从而开启了曾经为资金充足的实验室保留的群体规模项目。各国政府也加大了推动力度，例如仅美国农业部的 AG2PI 计划就向农作物和牲畜基因组学投入了 2.2 亿美元，而中国的 2024-2028 年计划则提升了小麦、玉米和大豆的基因编辑水平。实时 PCR 由于简单性和成本而保持广泛采用，但 NGS 在大数据输出、多组学集成和人工智能驱动分析的支持下增长更快。北美保持创新领先地位，但随着国家粮食安全计划与亚太地区的合并，亚太地区目前呈现最陡峭的增长曲线。第三私人投资。竞争强度仍然适中。 Illumina 和 Thermo Fisher 通过收购扩大覆盖范围，例如 Thermo Fisher 斥资 31 亿美元收购 Olink，以增强多组学能力。

全球农业基因组学市场趋势和见解

NGS 成本下降和产量扩张

成本快速下降仍然是农业基因组学市场最强大的促进剂。全基因组测序费用已从数百万美元降至每个基因组约 500-600 美元，可在作物品种表征和畜群管理中常规使用。^{[1]Nature 编辑团队，“基因组测序成本不断下降”，nature.com} Illumina 的 XLEAP-SBS 化学提高每个流动池的读取量，而 Oxford Nanopore 的 T2T 组件可产生适合复杂性状作图的无间隙基因组。华大基因DNBSEQ-T7 将每日通量提高到数 terabase 范围，并支持全球一半以上的测序项目。能力的提高使以前依赖外包基因分型的中层育种计划变得民主化，加速了数据生成并缩短了每个样本的周转时间。随着测序平台将分析和云管道捆绑在一起，合作社、大学和小型研究站的进入壁垒不断下降。

对气候适应型种子和牲畜品系的需求不断增长

不断升级的气候波动性使干旱、炎热和抗病性状变得非常重要。美国农业部批准 HB4 耐旱小麦凸显了对抗逆种质的监管势头。印度的 ICAR 推出了基因组编辑水稻，在压力下产量提高了 25%，这说明该水稻在高度暴露于天气风险的市场中得到了采用。 Corteva 向 Pairwise 投资 2500 万美元，利用 CRISPR 编辑非生物胁迫性状。农业随着种子公司将研发渠道与气候适应相结合，将基因组学与远程表型分析捆绑在一起，以缩短选择周期，基因组学市场利用了这一优先事项。

农业创新中心的政府基因组学计划

公共资金巩固了基础设施并降低了私人风险。美国农业部的 AG2PI 投资 2.2 亿美元用于共享数据平台和表型分析设施。^{[2]美国农业部通讯办公室，“美国农业部宣布 AG2PI 计划”，usda.gov} 印度 2024 年联邦预算为以下目标部署数字公共基础设施： 6000 万农民为 AgriSURE 启动基金指定了 75 亿印度卢比（8960 万美元）。中国2024-2028年蓝图的目标是为主要作物开发独立的CRISPR工具包。英国的精准育种法案加速了基因编辑品种的商业化道路。协调公共投资消除风险为私人育种者提供创新，刺激创业生态系统，扩大人才管道，共同提升农业基因组学市场表现。

人工智能驱动的预测育种平台

机器学习收紧基因型和表型之间的反馈循环。先正达和 InstaDeep 在基因组文本上训练大型语言模型，以预测玉米和大豆的性状表达。谷歌衍生的 Heritable Agriculture 应用深度学习来加速谷物品种的个体型发现。 SEEDX 筹集了 2000 万美元，用于对种子图像的遗传纯度进行分类，将实验室检测时间从几周缩短到几个小时。拜耳与 Source.ag 合作，将温室数据与基因组选择相结合，推动更快的蔬菜产品周期。人工智能通过概率排名增强育种者的直觉，指导杂交设计，减少现场测试所需的成本和时间，同时提高成功命中率。

高测序和生物信息学资本支出即使可变成本下降，对测序仪、计算集群和人才的高额前期投资也减缓了 Illumina 的 NovaSeq X 的使用速度，同时小型合作社也难以招募生物信息学家，这激发了人们对低通测序策略的兴趣，这些策略可以在测序深度上提供可接受的准确性。w为0.05倍。基于云的“测序即服务”降低了基础设施成本，但仍然存在数据分析知识空白。如果没有专门的拨款或公私联合体，许多小农会推迟基因组学投资，从而限制了农业基因组学在生产率最高的地区的市场渗透。

零散的转基因生物和基因编辑作物法规

监管的异质性提高了合规成本并减缓了跨国部署。欧洲法院裁定基因编辑作物必须遵循转基因生物指令，维持多年的批准路径。相比之下，阿根廷豁免不含外来 DNA 的编辑，巴西的 RN16 对编辑进行具体情况分类。尽管之前的状态审查仍然有效，但美国地方法院 2024 年 12 月的一项裁决撤销了美国农业部修订后的生物技术规则的部分内容，带来了暂时的不确定性。对于跨国育种者来说，平行档案会延长上市时间并增加法律风险，阻碍小型创新

细分市场分析

按技术划分：尽管 qPCR 占据主导地位，NGS 仍保持增长势头

实时 PCR 占 2024 年收入的 38.5%，仍然是靶向分析的默认选择，但随着育种者的追求，该细分市场在农业基因组学市场中的份额呈下降趋势更丰富的变体目录。在高通量测序仪、多重条形码和单管文库制备解决方案投资的支撑下，与 NGS 平台相关的农业基因组学市场规模预计将以 12.4% 的复合年增长率增长。 Illumina 宣布的 Constellation 映射读取工作流程承诺无需传统的文库构建即可进行结构变异检测。 Oxford Nanopore 的超长读长可解析端粒到端粒的谷物基因组，帮助定义抗旱能力的亚 QTL。微阵列和毛细管电泳在种质库中继续用于身份保存，但它们的聚合体随着全基因组数据变得具有成本竞争力，需求趋于稳定。

NGS 的采用加速，因为它很容易与需要密集变异矩阵的人工智能管道结合起来。多组学附加组件——通过 Olink 进行蛋白质组学，通过纳米孔直读进行甲基化组学——将原始序列转化为功能见解。以“按流通池付费”的方式销售的仪器可以减少中等规模实验室的现金消耗，而试剂租赁交易则可以降低新兴项目的障碍。因此，“测序优先”成为新作物改良计划的标准，服务提供商报告称，到 2026 年，积压的溢出效应将进一步加强，农业基因组学市场从低复杂分析向全面组学分析的转变。

按应用划分：尽管作物占主导地位，牲畜基因组学仍加速发展

2024 年农作物提供了 64.3% 的收入，反映了数十年玉米基因组选择、大豆和小麦。尽管如此，随着生产商从基因组中获取可衡量的回报，牲畜收入仍以 11.3% 的复合年增长率攀升c 估计育种值。一旦低通测序和插补取代乳制品、猪和家禽群中基于芯片的基因分型，牲畜的农业基因组学市场规模将急剧扩大。获得批准的抗 PRRS 猪说明了食用动物的商业价值和监管可行性。^{[3]ISAAA，“FDA 批准 PRRS 抗性猪，” isaaa.org}

低覆盖率 WGS 仅在 5% 基因组深度即可实现完美的可追溯灵敏度，使区域育种中心能够进行全面的变异发现。长读平台发现了牛基因组中超过 10,000 个结构变异，从而实现了针对性编辑，从而提高饲料效率，同时又不会产生有害的多效性。同时，以作物为中心的管道整合了表达QTL和表观基因组标记，以缩短选择周期。总体而言，家畜基因组学正在从基本的亲子鉴定转向预测选择或福利、减少甲烷排放和消除疾病。

按服务提供：基因表达分析推动创新

基因分型占 2024 年收入的 41.0%，但基因表达分析预计复合年增长率为 12.5%，成为增长最快的附加值。单细胞和空间转录组学将解锁应激反应背后的细胞类型特异性网络，从而以更高的精度指导编辑。 Illumina 计划于 2026 年推出用于非模型植物的空间套件，突显了行业对多组学集成的承诺。基因表达数据与变异调用相结合，构建因果图，人工智能引擎将其转化为可行的育种目标，进一步扩大农业基因组学市场中基于服务的需求。

DNA 指纹识别和性状纯度测试仍然是监管的主要内容，特别是在种子法合规方面。然而，客户越来越多地购买结合了 SNP 识别、甲基化状态和转录丰度的捆绑包。服务提供rs 以订阅分析为中心，销售具有持续更新的仪表板，而不是单点报告。随着育种者努力解决数据量问题，打包可视化、存储和机器学习推理的供应商获得了粘性，确保了农业基因组学行业的经常性收入和更深入的客户参与。

按测序仪类型：长读技术挑战 Illumina 领导地位

受益于广泛的试剂生态系统和既定的工作流程，Illumina HiSeq 和 NovaSeq 平台在 2024 年仍占农业基因组学市场份额的 35.6%。 PacBio HiFi 和 Oxford Nanopore 设备的复合年增长率预计为 13.4%，这是由端粒到端粒组装、泛基因组和定相单倍型的需求推动的。便携式 MinION 装置使现场实验室能够在栅栏或农场门口进行疾病诊断，缩短兽医的反馈循环。

PacBio 的循环共识读取在 20 kb 片段上产生 Q30 准确度，揭示了多倍体 c小麦和油菜籽的复杂性。 Illumina 的应对措施包括链接读取简化和 Azure 托管数据处理，以保持高锁定度。投资者现在根据总洞察价值与每个碱基的成本来定价排序决策，使采购模式倾向于减少下游组装和注释支出的平台。随着越来越多的国家项目建立参考泛基因组，长读采用将从旗舰机构扩展到旨在获得结构变异丰富性状竞争优势的种子公司。

地理分析

北美在 2024 年控制了 42.1% 的收入，反映了深厚的基因组学基础设施、大规模的联邦资金以及与技术部署。农业基因组学市场受益于连接美国农业部实验室、赠地大学和私人育种者的综合生态系统。 EPA-FDA-USDA 联合框架起草于2024 年，澄清了监管边界并提高了开发商的透明度，缩短了上市时间。与此同时，自愿碳信用协议奖励基因组干预措施带来的产量增加和甲烷减少，从而创造了二次收入渠道。

在中国、印度和澳大利亚积极的国家路线图的支持下，亚太地区以 11.5% 的复合年增长率成为最强劲的增长引擎。中国2024-2028年生物技术蓝图将基因组编辑定位为粮食安全的支柱，旨在实现从CRISPR核酸酶到高通量表型分析的整个工具链的本地化。印度的 AgriSURE 基金和在 400 个地区推出的数字作物调查将为小农户推广远程表型分析和种子跟踪基础设施，为育种计划提供更丰富的数据集。华大基因的通量超过全球测序能力的50%，使深圳成为水稻、香蕉和油菜籽泛基因组联盟的全球中心。随着地区监管机构的差异越来越大尽管欧盟有严格的转基因制度，但欧洲仍取得了稳步增长。国家分歧扩大了英国的精准育种法案，简化了审批程序，而欧洲大陆则继续将编辑视为转基因生物，从而延长了商业化时间。南美洲的应用具有弹性：巴西的生物投入法促进了生物技术一体化，阿根廷的早期豁免模式加速了产品的推出。非洲显示出潜在需求，但面临基础设施赤字和长期生物信息学人才缺口的问题。多边捐助者和商业种子公司正在试点基于云的基因组学中心来弥合分歧，从长远来看，这一发展可能会吸引新的参与者进入农业基因组学市场。  

竞争格局

Th农业基因组学市场仍然适度分散，前五名参与者合计占据近 60% 的收入。 Illumina 和 Thermo Fisher 构成了硬件堆栈的核心，通过收购进入新的组学领域：Illumina 完成了 31 亿美元的 Olink 交易，以整合大规模蛋白质组屏幕，而 Thermo Fisher 数十亿美元的管道瞄准了耗材和自动化利基市场。长读挑战者 PacBio 和 Oxford Nanopore 在结构变异较多的应用中占据了主导地位，与种子专业公司谈判战略供应协议。

合作伙伴网络迅速扩张。 Eurofins Genomics Agrigenomics 与 Agrigenetix 合作，将其基因分型服务扩展到整个亚太地区，利用当地专业知识来改善先进农业基因组学工具的获取。拜耳与 Source.ag 合作，将温室传感器数据整合到基因组学驱动的蔬菜管道中，强调合作之间的融合控制环境农业和分子育种。谷歌支持的 Heritable Agriculture 和风险投资的 Inari 将人工智能和多重编辑带入竞争，通常通过威胁现有企业消费品收入的轻资产“平台许可”模式。

较小的服务实验室通过交钥匙分析实现差异化。云管道与按需湿实验室节点相结合，吸引了缺乏反应堆和 GPU 资金的合作社。在南美和东南亚，区域性初创公司将当地监管服务与基因组学捆绑在一起，为跨国公司的进入提供了便利。未来五年，成功将取决于提供集成的、跨越价值链的解决方案，而不是孤立的分析，随着硬件供应商收购软件和数据科学专家以确保更具粘性的生态系统，这一转变预计将推动进一步整合。