中國(guó)種業(yè)最新數(shù)據(jù)：千億元市場(chǎng)的存量競(jìng)爭(zhēng)
農(nóng)財(cái)網(wǎng)種業(yè)寶典 2024-06-15
中國(guó)種業(yè)市場(chǎng)規(guī)模已超1300億元，未來增長(zhǎng)空間有多大？門檻較高，區(qū)域性強(qiáng)，迭代加快……行業(yè)還有哪些特征?
近十年種子價(jià)格穩(wěn)步上漲，推動(dòng)因素有哪些？育種進(jìn)入分子時(shí)代后，轉(zhuǎn)基因推廣，將如何引領(lǐng)競(jìng)爭(zhēng)變局？
01
市場(chǎng)規(guī)模已超1300億元，短期增長(zhǎng)空間不大
根據(jù)《中華人民共和國(guó)種子法》定義：種子，是指農(nóng)作物和林木的種植材料或者繁殖材料，包括籽粒、果實(shí)、根、莖、苗、芽、葉、花等。種子產(chǎn)業(yè)鏈可分為“育、繁、推”三個(gè)環(huán)節(jié)。具體而言，育：指育種，種業(yè)科技創(chuàng)新和新品種誕生之泉；繁：指擴(kuò)繁（制種），商品種子“工廠化”生產(chǎn)；推：指種子商品化市場(chǎng)推廣，包括種子銷售渠道網(wǎng)絡(luò)。
本質(zhì)上，“育、繁、推”是一個(gè)種子品種從科研到商品的必備環(huán)節(jié)，是完整的“一體化”運(yùn)營(yíng)體系。
2022年中國(guó)種業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為1332億元。中國(guó)種子市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)潛力如何？
回答這個(gè)問題，可以從種子市場(chǎng)增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)因素來分析。理論上，種子需求量 D主要由種植（播種）面積S、單位用種量U（播種方式、作物品種）所決定：D=S*U。
①種植面積S。2022年中國(guó)耕地總面積19.14億畝。中國(guó)實(shí)行嚴(yán)格的耕地保護(hù)和用途管控，“牢牢守住18億畝耕地紅線”。因此，中國(guó)農(nóng)作物種植面積總體上難以增加，但種植品種結(jié)構(gòu)可以適度調(diào)整。
②單位用種量U。不同品種單位用種量差異較大?？萍歼M(jìn)步可以減少單位用種量，如種子發(fā)芽率提升，玉米播種可以從單穴“多粒播”轉(zhuǎn)為“單粒播”，玉米畝均用種量由2013年2.03千克下降至2022年的1.81克。
③商品化率。因雜交后代性狀出現(xiàn)分化，種植者難以雜交制種，故雜交品種商品化率可以達(dá)到100%；而常規(guī)種子種植者可以自選留種，當(dāng)常規(guī)種子市場(chǎng)銷售價(jià)格較高時(shí)，種植者選擇采用自留種子而不從種子企業(yè)購(gòu)買。常規(guī)水稻、常規(guī)棉花、常規(guī)油菜、小麥、大豆、馬鈴薯等商品化率均未達(dá)到100%，但因國(guó)家良種補(bǔ)貼，商品化率也不斷提高，能否留種是種子價(jià)格差異和商品化率高低的原始源泉。
④種子價(jià)格。近年來，種子行業(yè)持續(xù)加快產(chǎn)品“升級(jí)換代”，國(guó)家持續(xù)提高稻谷、小麥最低收購(gòu)價(jià)格，種子價(jià)格總體上有所提高。
此外，種子國(guó)際貿(mào)易市場(chǎng)也是種子供需的重要組成部分。基于物種安全，各國(guó)對(duì)農(nóng)作物種子進(jìn)出口均有嚴(yán)格限制。中國(guó)種子國(guó)際貿(mào)易額總體上進(jìn)口額大于出口額，2022年進(jìn)口金額為5.4億美元，出口金額為2.6億美元。（1）進(jìn)口：主要從美國(guó)、日本、丹麥等國(guó)進(jìn)口黑麥草種子、蔬菜種子、花卉種子。（2）出口：主要向巴基斯坦、菲律賓、荷蘭等國(guó)出口水稻種子。
因此，中國(guó)種子市場(chǎng)規(guī)模主要考慮國(guó)內(nèi)需求，短期增長(zhǎng)空間并不大。根據(jù)中國(guó)農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展報(bào)告，按照2022年主要農(nóng)作物種子市場(chǎng)零售價(jià)格和種植面積計(jì)算，2022年中國(guó)種子市場(chǎng)終端市值1332億元。如果按照種子公司產(chǎn)品銷售價(jià)格測(cè)算，種子企業(yè)市場(chǎng)空間1062億元左右。此外，基地代制（繁）型種子企業(yè)銷售收入113億元（產(chǎn)品主要銷售給具有品種權(quán)的種子企業(yè)）。值得關(guān)注的是：種子行業(yè)渠道費(fèi)用還是比較高的，如2022年達(dá)270億元左右，占終端市場(chǎng)銷售收入的20%。種子市場(chǎng)是一個(gè)存量競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。
02
行業(yè)門檻較高，區(qū)域性強(qiáng)，迭代加快
中國(guó)種子行業(yè)具有行政許可、區(qū)域性強(qiáng)、產(chǎn)銷跨年、迭代加快，等行業(yè)特征。
分析種子行業(yè)，必須了解種子行業(yè)自身的一些特點(diǎn)。（1）進(jìn)入門檻較高。種子經(jīng)營(yíng)企業(yè)設(shè)立、產(chǎn)品上市銷售均有相應(yīng)的審批流程，必須獲得相關(guān)許可證。種子行業(yè)監(jiān)管的主要法律、法規(guī)有：《中華人民共和國(guó)種子法》（2021年修訂）、《中華人民共和植物新品種保護(hù)條例》（2021年修訂）、《農(nóng)作物種子生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可管理辦法》（2022年修訂）、《主要農(nóng)作物品種審定辦法》（2022年修訂）、《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》（2017年修訂）等等。其中，《種子法》和《植物新品種保護(hù)法》是中國(guó)種子行業(yè)監(jiān)管的兩部“基本法”，并與時(shí)俱進(jìn)，不斷適時(shí)進(jìn)行修訂。2000年《中華人民共和國(guó)種子法》首次頒布實(shí)施，中國(guó)種子行業(yè)開啟了產(chǎn)業(yè)化的商業(yè)化改革之旅，正式摒棄了“縣域統(tǒng)一供種”經(jīng)營(yíng)體制，承認(rèn)育種者權(quán)利，經(jīng)營(yíng)與管理分離。種子經(jīng)營(yíng)企業(yè)也如雨后春筍般涌現(xiàn)，種企數(shù)量由2000年的2700家（縣級(jí)以上國(guó)有種子公司）增長(zhǎng)至2006年的8500家（注冊(cè)資金500萬元以上）。2011年8月農(nóng)業(yè)部公布《農(nóng)作物種子生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可證管理辦法》，大幅提高了種子經(jīng)營(yíng)企業(yè)進(jìn)入門檻：“兩雜”種子企業(yè)注冊(cè)資本要求由500萬提高至3000萬元，并要求固定資產(chǎn)不低于1000萬元；育繁推一體化企業(yè)注冊(cè)資本由3000萬元提高到1億元以上。部分不符合要求的企業(yè)逐步退出，種企數(shù)量逐步減少。2022年持有有效種子生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可證的企業(yè)數(shù)為8159家，其中，包裝銷售本企業(yè)種子的企業(yè)數(shù)7020家，代制(繁)種子銷售企業(yè)926家。
（2）種子產(chǎn)品品類多、適種區(qū)域性強(qiáng)。農(nóng)作物生長(zhǎng)需要適宜的溫度、日照等自然條件，中國(guó)地理上南北東西跨度較大，不同地區(qū)溫度、日照差異明顯，同一品種在不同地區(qū)種植，其產(chǎn)量差異非常明顯，所謂“橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳”。因此，種子品種審定時(shí)均明確標(biāo)明“適宜種植區(qū)域、種植季節(jié)”，實(shí)際也形成了該種子的有效銷售市場(chǎng)。2022年5種主要農(nóng)作物推廣面積10萬畝以上的品種有2471個(gè)。其中，玉米948個(gè)，雜交水稻449個(gè)，常規(guī)水稻280個(gè)，小麥451個(gè)，大豆270個(gè)，棉花73個(gè)。2022年推廣面積最大的品種：玉米：裕豐 303，推廣面積1621萬畝，市占率2.5%；雜交水稻：晶兩優(yōu)華占，推廣面積 567萬畝，市場(chǎng)占有率2.6%；常規(guī)水稻：龍粳31，推廣面積1044萬畝，市場(chǎng)占有率4.5%。
（3）種子當(dāng)年生產(chǎn)，次年銷售。種子是種植業(yè)必備的生產(chǎn)資料，自然需要在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)開始前準(zhǔn)備好。因制種生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)處于同季，故種企當(dāng)年制種所產(chǎn)種子主要供次年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用，跨年度生產(chǎn)銷售，具有明顯的季節(jié)性。以玉米種子為例：第一年4-9月田間種植、生產(chǎn)，10月回收成品種子，11-12月加工、包裝；第二年1-6月銷售商品種子。
（4）種子生產(chǎn)需要良好的天然自然氣候條件。由于大田制種生產(chǎn)的自然開放性，難以避免氣候條件變化影響，并實(shí)際形成了種子生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，如高溫、低溫、干旱、風(fēng)暴等不利天氣，致使單產(chǎn)下降，而種子生產(chǎn)投入則是剛性的，由此會(huì)造成當(dāng)年種子生產(chǎn)成本大幅增加。反之，風(fēng)調(diào)雨順，制種豐收，則成本相對(duì)下降。2012年開始，原農(nóng)業(yè)部在甘肅酒泉、張掖等地啟動(dòng)國(guó)家級(jí)制種基地建設(shè),“十三五”期間，累計(jì)安排中央資金50多億元支持制種基地建設(shè)。截至2022 年4月，國(guó)家級(jí)育制種基地達(dá)216個(gè)。其中，國(guó)家級(jí)制種大縣96個(gè)，區(qū)域性良種繁育基地120個(gè)。中國(guó)育制種基地主要分步區(qū)域：玉米：甘肅、內(nèi)蒙、新疆、寧夏；水稻：四川、江蘇、黑龍江；小麥：河南、山東、安徽；海南因常年氣溫較高，為國(guó)家南繁科研育種基地。
（5）品種迭代、升級(jí)加快。理論上，種子新品研發(fā)周期較長(zhǎng)。但目前中國(guó)主要農(nóng)作物種子選育主要為“雜交技術(shù)”，具有某種性狀的種質(zhì)資源相對(duì)明晰，大多數(shù)新產(chǎn)品均源自相同的骨干自交系，新品選育路徑清晰。例如，雜交玉米2011-2020年玉米種植品種主要源自PA（鄭58）、四平頭（昌7-2）、SS 群（PH6WC）、NSS（PH4CV）、歐洲德系（德美亞）。同時(shí)，審定準(zhǔn)入門檻偏低，同質(zhì)化品種多。2021年國(guó)家修訂了玉米、稻品種審定標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)提高審定標(biāo)準(zhǔn)。如“真實(shí)性和差異性”審定中將稻、玉米審定品種與已審定品種DNA 指紋檢測(cè)（SSR分子標(biāo)記檢測(cè)）差異位點(diǎn)數(shù)由2個(gè)分別提高至 3 個(gè)、4 個(gè)。同 一品種在不同試驗(yàn)?zāi)攴?、不同試?yàn)組別、不同試驗(yàn)渠道中DNA指紋檢測(cè)差異位點(diǎn)數(shù)應(yīng)當(dāng)＜2個(gè)。
中國(guó)種子新產(chǎn)品授權(quán)量出現(xiàn)了兩波增長(zhǎng)期：①2005-2009年，種業(yè)企業(yè)自主轉(zhuǎn)型發(fā)展階段。2004年美國(guó)種業(yè)巨頭先鋒種業(yè)設(shè)在遼寧的研發(fā)機(jī)構(gòu)—鐵嶺先鋒種子研究有限公司—選育的新品種先玉 335（父本為 PH4CV， 母本為 PH6WC）雜交玉米種子通過國(guó)審，因其采用國(guó)際先進(jìn)的田間管理和加工包裝工藝， 綜合生產(chǎn)成本明顯高于一般玉米種子。為保證合理利潤(rùn)，先玉335上市定價(jià)大大高于原有玉米種子產(chǎn)品。但其高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)等特征受到市場(chǎng)熱捧，尤其是“單粒播”播種模式的推廣，提升了中國(guó)玉米種子品質(zhì)要求。先鋒種業(yè)定價(jià)策略及營(yíng)銷成功，讓中國(guó)種業(yè)企業(yè)看到了新的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)策略：從“價(jià)格戰(zhàn)”轉(zhuǎn)向“優(yōu)質(zhì)高價(jià)”。由此，種子新品種不斷推出，2005-2009年，新品種授權(quán)量從195 件增加到941件，新品迭代與升級(jí)，推升了種子價(jià)格逐步走高，中國(guó)種業(yè)進(jìn)入了“提檔升級(jí)”期。②2013年以來，政府政策加持階段。2011年4月，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見》，及《全國(guó)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》（2013.1 國(guó)務(wù)院）、《種業(yè)振興行動(dòng)方案》（2021.7、中央全面深化改革委員會(huì)）等系列政策加持下，中國(guó)種業(yè)的產(chǎn)業(yè)地位和發(fā)展機(jī)遇進(jìn)入“新時(shí)代”，新品種審定速度加快，品種迭代再度加速，新產(chǎn)品授權(quán)量持續(xù)增加，2022 年品種權(quán)申請(qǐng)量達(dá)到 11199 件，其中 3375 件獲得了授權(quán)。
03
多個(gè)因素推動(dòng)，種子價(jià)格穩(wěn)步上漲
種子供求格局波動(dòng)具有特殊性。種子供求模型可以歸納為：供求差=供給（當(dāng)年種子產(chǎn)量+有效庫(kù)存（上年庫(kù)存-轉(zhuǎn)商種子量）-需求（次年播種需求量-種子出口量-救災(zāi)備荒種子儲(chǔ)備量）。因出口量、儲(chǔ)備糧相對(duì)較小，因此，決定當(dāng)年種子供求格局的主要為種子產(chǎn)量、有效庫(kù)存、播種需求量。種子生產(chǎn)主要由各企業(yè)依據(jù)自有品種未來銷售前景預(yù)期和有效庫(kù)存來安排當(dāng)年的制種生產(chǎn)計(jì)劃，且一旦投入生產(chǎn)并不可中止或調(diào)整。眾多種子企業(yè)制種生產(chǎn)便形成了當(dāng)年種子實(shí)際供給總量，眾多企業(yè)“有計(jì)劃”生產(chǎn)合成了行業(yè)總供給“無計(jì)劃”，加之制種過程中的自然氣候變化，制種產(chǎn)量總是上下起伏波動(dòng)。而種植結(jié)構(gòu)調(diào)整相對(duì)較慢，次年種植用種量波動(dòng)幅度大大低于制種產(chǎn)量波動(dòng)幅度。但因有庫(kù)存和儲(chǔ)備種子，實(shí)際生產(chǎn)中，尚未發(fā)生 “無種可用”狀況，至多個(gè)別地區(qū)的個(gè)別品種個(gè)別年份“緊俏”而已。
種子價(jià)格波動(dòng)的驅(qū)動(dòng)因素。理論上，供求決定價(jià)格。但如前所述，總體上，種子并沒有緊缺，僅個(gè)別品種個(gè)別年份或“偏緊”。但近10 年來種子價(jià)格還是走出了一波穩(wěn)步上漲趨勢(shì)，2010-2022年，雜交玉米種子均價(jià) CAGR 4.4%；雜交水稻種子均價(jià) CAGR 5.1%。
是什么因素推動(dòng)種子價(jià)格逐步走高呢？①品種迭代與升級(jí)。前已分析，2006 年先玉 335 獲審上市，其較高的定價(jià)和成功的營(yíng)銷，引領(lǐng)了中國(guó)種業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，新品頻出；原有主導(dǎo)玉米品種也紛紛“精制化”、“單粒播”，加之政府糧食最低收購(gòu)價(jià)格持續(xù)大幅上調(diào)，共同推升了種子價(jià)格的一波上漲行情。②制種成本推升。中國(guó)種子大田制種生產(chǎn)普遍采用“保受益租田外包”模式（委托代繁或公司+農(nóng)戶（基地、承包戶）），租賃農(nóng)戶土地，租金按照保障農(nóng)戶當(dāng)年畝均受益水平調(diào)整；具體制種生產(chǎn)則外包給當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶或制種公司。隨著糧食價(jià)格持續(xù)上漲，農(nóng)戶糧食種植收益增加，農(nóng)戶對(duì)外包土地的畝均效益要求也相應(yīng)提高，加之農(nóng)資、人工、物流等費(fèi)用提高，制種成本不斷上漲，推升種子價(jià)格。
玉米種子終端銷售價(jià)格涵蓋了制種生產(chǎn)成本、種子企業(yè)盈利、渠道費(fèi)用等。2022 年西北制種基地甘肅地區(qū)保農(nóng)戶收益 4000 元/畝，種子產(chǎn)量 350-400 公斤/畝，種子企業(yè)采購(gòu)成本 11.4-12.8 元/公斤（按畝均用種量 1.5kg 計(jì)算，則為 17.1 元/畝），銷售價(jià) 26-30 元 /袋（1 袋玉米種子約 4500 粒，重 1.5 公斤，可供種植 1 畝玉米）。零售商提貨價(jià) 45 元/ 袋，終端銷售價(jià) 55-60 元/袋。
04
育種進(jìn)入分子時(shí)代，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)專用、適宜機(jī)械化作業(yè)是目標(biāo)追求
未來種子市場(chǎng)產(chǎn)品性狀追求如何？種子雖是特殊的商品，但依然需要順應(yīng)中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式變革，滿足種植者實(shí)際生產(chǎn)需求。中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式正在向規(guī)模化、現(xiàn)代化、集約化邁進(jìn)。具有何種特質(zhì)的種子會(huì)更 受市場(chǎng)歡迎？或者種子企業(yè)研發(fā)更應(yīng)該注重何種性狀目標(biāo)？
①高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)（高產(chǎn)、抗逆、抗病蟲）。“高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)”是一個(gè)作物品種的首要性狀要求。中國(guó)主要農(nóng)作物單位產(chǎn)量不斷提高，良種貢獻(xiàn)功不可沒。目前，中國(guó)主要農(nóng)作物自主選育品種播種面積占比 95%以上，良種覆蓋率 96%以上，良種在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中的貢獻(xiàn)率達(dá)到 45% （歐美發(fā)達(dá)國(guó)家 60%以上）。要保障高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，品種肯定具有良好的抗逆性、抗病蟲害等。
②優(yōu)質(zhì)健康（優(yōu)質(zhì)專用）。中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品供給已經(jīng)告別了“緊缺”，進(jìn)入“飽和”。農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)更加注重優(yōu)質(zhì)健康，市場(chǎng)需要優(yōu)質(zhì)健康的農(nóng)產(chǎn)品。其中，優(yōu)質(zhì)專用產(chǎn)品開發(fā)是重 要發(fā)展方向。
③適宜機(jī)械化作業(yè)。城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)，加速中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化進(jìn)程。2020 年中國(guó)農(nóng)機(jī)總動(dòng)力達(dá)到 10.56 億千瓦，預(yù)計(jì) 2025 年達(dá)到 11 億千瓦；農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化率 達(dá)到 71.25%，其中，小麥、玉米、水稻三大糧食作物耕種收綜合機(jī)械化率分別為 97%、 90%、84%，預(yù)計(jì) 2025 年農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化率達(dá)到 75%。耕作方式的變化，必然需要適宜品種。那些不宜機(jī)械化作業(yè)的品種，即使有些性狀表現(xiàn)較好，也會(huì)逐漸被市場(chǎng)淘汰。
技術(shù)發(fā)展已進(jìn)入分子育種時(shí)代。世界農(nóng)業(yè)育種技術(shù)經(jīng)歷了原始育種、傳統(tǒng)育種和分子育種三個(gè)時(shí)代的跨越。育種技術(shù)也從原始的人工馴化、傳統(tǒng)的雜交育種升級(jí)迭代到分子育種時(shí)代的轉(zhuǎn)基因育種、智能設(shè)計(jì)育種。19 世紀(jì)中葉到 20 世紀(jì)初，遺傳學(xué)三大定律的創(chuàng)立，奠定了雜交育種技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的理論基礎(chǔ)，其后隨著矮稈、耐肥、抗倒伏和高產(chǎn)作物新品種的培育與應(yīng)用， 引發(fā)了全球第一次農(nóng)業(yè)綠色革命。20 世紀(jì)中后期到 21 世紀(jì)初，生命科學(xué)與生物技術(shù)的飛速發(fā)展，全基因組選擇、基因編輯和合成生物技術(shù)等現(xiàn)代生物育種技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，推動(dòng)了農(nóng)業(yè)育種由“耗時(shí)低效的傳統(tǒng)育種”向“高效精準(zhǔn)的分子育種”的革命性轉(zhuǎn)變。
其中，全基因組選擇技術(shù)顛覆了以往表型選擇測(cè)定的育種理念和技術(shù)路線，能夠在個(gè)體全基因水平上對(duì)其育種值進(jìn)行評(píng)估，大幅度提高育種效率；基因編輯技術(shù)為快速精準(zhǔn)改良動(dòng)植物重要性狀提供了強(qiáng)大的技術(shù)工具；合成生物技術(shù)作為改變世界的十大顛覆性技術(shù)之一，將開創(chuàng)人工設(shè)計(jì)和從頭合成農(nóng)業(yè)生物品種的新紀(jì)元。
轉(zhuǎn)基因育種屬于第一代分子育種技術(shù)，誕生于20世紀(jì)70年代，以分子生物學(xué)理論為基礎(chǔ)，以重組 DNA 技術(shù)為核心，將高產(chǎn)、抗逆、抗病蟲、提高營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等功能基因轉(zhuǎn)入受體生物中，獲得穩(wěn)定遺傳的新性狀并培育新品種。轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)在本質(zhì) 上一脈相承：都是通過改變基因及其組成獲得優(yōu)良性狀。但二者也有區(qū)別：傳統(tǒng)育種一般只能在生物物種內(nèi)個(gè)體上實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移，操作對(duì)象是整個(gè)基因組，不能準(zhǔn)確地對(duì)某個(gè)基因 進(jìn)行選擇，選育周期長(zhǎng)，工作量大，雜交后代的表型不可預(yù)測(cè)。轉(zhuǎn)基因育種可以打破物種界限，突破親緣關(guān)系限制，實(shí)現(xiàn)跨物種基因流動(dòng)。實(shí)現(xiàn)已知功能基因的定向高效轉(zhuǎn)移，使生物獲得人類需要的特定性狀，為高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆農(nóng)業(yè)生物新品種培育提供了新的技術(shù)途徑。
農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是最早且應(yīng)用實(shí)例最多的一種植物轉(zhuǎn)基因方法，自 1983 年首次利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得轉(zhuǎn)基因煙草植株以來，在目前已獲得的 200 多種轉(zhuǎn)基因植物中，80%-85% 是利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法產(chǎn)生的，主要需要 5 個(gè)步驟：1）提取目的基因：利用限制性內(nèi)切酶（“手術(shù)刀”）提取目的基因；2）將目的基因與農(nóng)桿菌的質(zhì)粒結(jié)合形成重組 DNA：將提取的目的基因和被切開的農(nóng)桿菌的質(zhì)粒中的 DNA 相結(jié)合（用 DNA 連接酶連接），形成新的質(zhì)粒（重組質(zhì)粒）；3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：將含有目的基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌（農(nóng)桿菌為受體細(xì)胞），并將農(nóng)桿菌與目標(biāo)植物細(xì)胞進(jìn)行共同培養(yǎng)，在植物體受到損傷時(shí)，傷口處的細(xì)胞會(huì)分泌大量的酚類化合物，吸引農(nóng)桿菌移向這些細(xì)胞，這時(shí)農(nóng)桿菌的質(zhì)粒上攜帶目的基因 的 T-DNA（可轉(zhuǎn)移的 DNA）轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的 DNA 上；4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：選取不同的方法（比如 DNA 分子雜交技術(shù)/抗原-抗體雜 交技術(shù)等）檢測(cè)受體細(xì)胞是否已顯現(xiàn)目的基因；5）將成功表達(dá)的細(xì)胞導(dǎo)入植物體內(nèi)。
05
轉(zhuǎn)基因推廣引領(lǐng)種業(yè)競(jìng)爭(zhēng)變局
在轉(zhuǎn)基因作物種植推廣與中國(guó)種業(yè)競(jìng)爭(zhēng)變局，有這些需要關(guān)注：
世界轉(zhuǎn)基因作物種植推廣歷程與規(guī)模。轉(zhuǎn)基因應(yīng)用最為廣泛的是轉(zhuǎn)基因作物。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予轉(zhuǎn)基因作物多種有利性狀，如抗蟲、耐除草劑、抗逆、改良營(yíng)養(yǎng)成分、增加營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等。
除草劑主要有草甘膦、草銨磷、磺酰脲類、咪唑酮類、苯腈類（主要是溴苯腈）、麥 草畏等。除草劑發(fā)生作用的機(jī)理：①草甘膦：抑制生物體 EPSPS 活性，擾亂氮代謝；②草銨膦：抑制谷氨酰胺合酶，抑制光合作用；③麥草畏：阻礙植物激素正?；顒?dòng)；④苯腈類：阻斷光合作用。因此，耐除草劑的主要作用機(jī)理：阻斷除草劑活性成分產(chǎn)生（cp4-epsps）、 抑制或解除除草劑活性（GAT、GOX、草銨磷乙酰轉(zhuǎn)移酶、腈水解酶、麥草畏 O-脫甲基 酶）、增強(qiáng)抗除草劑活性成分(ALS)。轉(zhuǎn)入相應(yīng)功能基因，植物體便具有耐除草劑性狀。
蘇云金芽胞桿菌（ Bacillus thuringiensis ，簡(jiǎn)稱 Bt）的殺蟲活性由通常稱為δ－內(nèi) 毒素（δ-endotoxins）或殺蟲晶體蛋白（insecticidal crystal protein, ICP）的蛋白質(zhì)組成。Bt 毒素是較早被利用的生物殺蟲劑。目前，人們已分離出近 180 個(gè)對(duì)不同昆蟲（如 鱗翅目、鞘翅目、雙翅目、螨類等）和無脊椎動(dòng)物（如寄生線蟲、原生動(dòng)物等）有特異毒殺作用的 BT 蛋白，將不同的 Bt 基因?qū)胧荏w作物中，可獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲作物。目前，轉(zhuǎn)基因作物生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用目標(biāo)性狀是“耐除草劑+殺蟲”。
除草劑可分為苯氧乙 酸類、磺酰脲類、咪唑啉酮類、有機(jī)磷類等 18 個(gè)大類（M）；Bt 蛋白近 180 個(gè)（N），” 僅僅“M+N”組合可以研發(fā)出眾多轉(zhuǎn)基因性狀，加之其他性狀，可組合更多復(fù)合性狀。目前，轉(zhuǎn)基因性狀組合應(yīng)用主要為“雙抗”（1+1）。
美國(guó)在轉(zhuǎn)基因作物研發(fā)和商業(yè)化種植上發(fā)展快速。1994、1995 年，美國(guó)率先批 準(zhǔn)大豆、棉花、玉米、油菜等轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)入商業(yè)化種植。1996 年是全球轉(zhuǎn)基因作物大規(guī)模種植元年，6 個(gè)國(guó)家種植轉(zhuǎn)基因作物 0.02 億公頃。此后，轉(zhuǎn)基因作物種植面積快速增加。2019 年，全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積達(dá)到了1.9 億公頃；種植轉(zhuǎn)基因作物的國(guó)家達(dá)到 29 個(gè)。目前已有 24 種轉(zhuǎn)基因作物批準(zhǔn)進(jìn)行商業(yè)化種植，包括大豆、棉花、油菜、玉 米、煙草、馬鈴薯、番茄等。轉(zhuǎn)基因品種種植面積占比最高的品種分別為大豆、玉米、棉花，占比分別為 48.3%、32.0%和 13.5%；種植面積最大的國(guó)家美國(guó)、巴西、阿根廷。
中國(guó)轉(zhuǎn)基因作物種植推廣實(shí)踐：中國(guó)轉(zhuǎn)基因育種研究開始于 20 世紀(jì) 80 年代中期，經(jīng)歷了“起步-創(chuàng)新-保守-審慎推廣 -快速發(fā)展”五個(gè)發(fā)展階段：1）起步階段（1986-2000 年）：中國(guó)轉(zhuǎn)基因育種研究起步較晚，1987 年“863 計(jì)劃” （國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃）啟動(dòng)后，才相繼出現(xiàn)了一批轉(zhuǎn)基因研究機(jī)構(gòu)。1996 年，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)的轉(zhuǎn)基因耐貯藏番茄獲準(zhǔn)成為中國(guó)首個(gè)批準(zhǔn)的可商品化生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生物基因 工程產(chǎn)品。20 世紀(jì) 90 年代以來，我國(guó)內(nèi)地主產(chǎn)棉區(qū)連年爆發(fā)棉鈴蟲，導(dǎo)致全國(guó)出現(xiàn)“棉荒”，嚴(yán)重影響棉花生產(chǎn)和紡織業(yè)，故 1997 年轉(zhuǎn)基因抗蟲棉在我國(guó)率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化種植并迅速發(fā)展。截止到 2020 年，中國(guó)已育成抗蟲棉新品種 197 個(gè)，累計(jì)推廣 5.1 億畝，國(guó)產(chǎn)抗蟲棉市場(chǎng)份額達(dá) 99%。
2）全面創(chuàng)新階段（2001-2009 年）：隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，全球逐漸形成 了轉(zhuǎn)基因“3F”發(fā)展曲線，從非食用的 Fiber（纖維材料作物，如棉花），到間接食用的 Feed（飼料作物，如玉米），再到直接食用的 Food（糧食作物，如水稻）。中國(guó)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用也遵循了這一發(fā)展路徑。1997 年，中國(guó)農(nóng)科院研發(fā)的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花獲批種植；1998 年，北京大學(xué)研發(fā)的轉(zhuǎn)基因抗黃瓜花葉病毒番茄在福建廈門進(jìn)行商品化種植；2006 年，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)出抗番木瓜環(huán)斑病毒(PRSV)的轉(zhuǎn)基因番木瓜 （Huanong No.1）獲批種植；2009 年，轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻“華恢 1 號(hào)”及雜交種“Bt 汕 優(yōu) 63（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)）、轉(zhuǎn)基因植酸酶 BVLA430101 玉米自交系（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 生物技術(shù)研究所與奧瑞金公司聯(lián)合研發(fā)）獲得農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的安全證書。國(guó)家的支持給予了轉(zhuǎn)基因研究巨大的信心，中國(guó)農(nóng)科院、中國(guó)農(nóng)大、大北農(nóng)、杭州瑞豐陸續(xù)成立，開始進(jìn)行早期轉(zhuǎn)基因研究。
3）“預(yù)警式”管理階段（2010-2013 年）：2010 年后的三年間，轉(zhuǎn)基因“反轉(zhuǎn)”呼 聲高漲，圍繞轉(zhuǎn)基因安全性問題展開激烈爭(zhēng)論，國(guó)家轉(zhuǎn)基因政策開始趨于保守，轉(zhuǎn)基因水稻和玉米安全證書頒發(fā)后，品種審定和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可等沒有繼續(xù)往前推進(jìn)，轉(zhuǎn)基因水稻和 玉米的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用止步不前。
4）審慎推廣階段（2014-2018 年）：2013 年，提出“確保安全、自主創(chuàng)新、大膽研究、慎重推廣”轉(zhuǎn)基因發(fā)展 16 字方針。2014 年底，轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻“華恢 1 號(hào)”及雜交種“Bt 汕優(yōu) 63、轉(zhuǎn)基因 BVLA430101 玉米自交系再次獲得轉(zhuǎn)基因生物安全 證書。
5）快速發(fā)展階段（2019 年-至今）：2020 年 1 月農(nóng)業(yè)農(nóng)村部批準(zhǔn)了大北農(nóng)申報(bào)的的 轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米“DBN9936”和杭州瑞豐申報(bào)的“瑞豐 125”（原名“雙抗 12-5”） 在北方春玉米區(qū)生產(chǎn)應(yīng)用的安全證書，這是“時(shí)隔十年”中國(guó)再次批準(zhǔn)主糧領(lǐng)域轉(zhuǎn)基因安 全證書，標(biāo)志著中國(guó)主糧領(lǐng)域轉(zhuǎn)基因研發(fā)、推廣種植進(jìn)入新時(shí)代。2020-2022 年，中國(guó)全面修訂、完備了相關(guān)轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)、品種審定、新品種保護(hù)、產(chǎn)品標(biāo)別等相關(guān)法律、法規(guī)，更多轉(zhuǎn)基因性狀獲得安全證書。2019.12-2023.7 已有 18 個(gè)轉(zhuǎn)基因性狀獲得轉(zhuǎn)基因生物安全證書，其中，玉米 15 個(gè)，大豆 3 個(gè)，轉(zhuǎn)基因育種成為農(nóng)業(yè)與資本的“風(fēng)口”。
2021 年，國(guó)家在科研試驗(yàn)田啟動(dòng)了轉(zhuǎn)基因玉米、大豆產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)種植，2022 年 試點(diǎn)種植擴(kuò)展到內(nèi)蒙古、云南的農(nóng)戶大田。2023 年試點(diǎn)范圍擴(kuò)展到河北、內(nèi)蒙古、吉林、四川、云南 5 個(gè)省區(qū) 20 個(gè)縣，并在甘肅省玉米制種基地安排制種。從試點(diǎn)看，轉(zhuǎn)基因玉米、大豆抗蟲、耐除草劑性狀表現(xiàn)突出，對(duì)草地貪夜蛾等鱗翅目害蟲的防治效果在 90%以上，除草效果在 95%以上；轉(zhuǎn)基因玉米、大豆可增產(chǎn) 5.6%-11.6%。2023/10/17，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公示首批轉(zhuǎn)基因玉米、大豆品種審定名單，其中包括 37 個(gè)轉(zhuǎn)基因玉米品種和 14 個(gè)轉(zhuǎn)基因大豆品種。
2023/12/7，51 個(gè)品種全部通過 審定。2023/12/26，頒發(fā)全國(guó)首批轉(zhuǎn)基因經(jīng)營(yíng)許可證（聯(lián)創(chuàng)種業(yè)、登海種業(yè)等 26 家種 企獲批），轉(zhuǎn)基因玉米種子正式進(jìn)入銷售環(huán)節(jié)。2024/3/19，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公示第二批轉(zhuǎn)基因玉米、大豆品種審定名單，包括 27 個(gè)轉(zhuǎn)基因玉米品種和 3 個(gè)轉(zhuǎn)基因大豆品種。目前，已有 64 個(gè)轉(zhuǎn)基因玉米品種、17 個(gè)轉(zhuǎn)基因大豆品種通過品種審定。
轉(zhuǎn)基因玉米推廣種植，中國(guó)種業(yè)競(jìng)爭(zhēng)如何變局？
（1）市場(chǎng)空間擴(kuò)容。轉(zhuǎn)基因玉米種植推廣，本質(zhì)上是玉米種子產(chǎn)品“更新?lián)Q代”。轉(zhuǎn)基因玉米種子市場(chǎng)空間分為兩部分：一是轉(zhuǎn)基因玉米種子銷售量，即轉(zhuǎn)基因玉米種植面積占比（滲透率）；二是轉(zhuǎn)基因玉米種子終端銷售價(jià)格相對(duì)同品種非轉(zhuǎn)基因種子溢價(jià)部分（因含轉(zhuǎn)基因性狀而提價(jià)）。轉(zhuǎn)基因玉米種子增量市場(chǎng)銷售收入在性狀、轉(zhuǎn)化體、渠道三者之間進(jìn)行分配，從而形成產(chǎn)業(yè)鏈各自領(lǐng)域的市場(chǎng)銷售增加值。
2023 年為中國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米商業(yè)化元年，隨著轉(zhuǎn)基因玉米滲透率的提高以及溢價(jià)率的穩(wěn)定，根據(jù)我們測(cè)算，中國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米種業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 380 億元（中性假設(shè)下）：公式拆分如下：轉(zhuǎn)基因玉米市場(chǎng)規(guī)模=轉(zhuǎn)基因玉米種子需種量×轉(zhuǎn)基因玉米種子價(jià)格 =玉米種植面積×轉(zhuǎn)基因玉米滲透率×畝均用種量×非轉(zhuǎn)基因玉米種子銷售價(jià)格×轉(zhuǎn)基因玉米種子溢價(jià)率。
①轉(zhuǎn)基因玉米滲透率：2023 年，中國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米由大田試驗(yàn)轉(zhuǎn)為部分區(qū)域試銷，參考美國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米推廣經(jīng)驗(yàn)及 2023 年中國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米推廣情況，我們假設(shè)，2024-2026 年 中國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米滲透率約為 2%、10%、20%，中性假設(shè)下，終局滲透率約為 75%左右。②轉(zhuǎn)基因玉米種子溢價(jià)率：參考美國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米種子溢價(jià)率（根據(jù) USDA（美國(guó)農(nóng)業(yè) 農(nóng)村部）數(shù)據(jù)，美國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米種子溢價(jià)率呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，在推廣前 5 年溢價(jià)率基本保持在 30%左右，此后溢價(jià)率逐年提升至 70%，最終溢價(jià)率穩(wěn)定在 50%左右），我們假設(shè) 2024-2025 年，中國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米種子溢價(jià)率為 40%。
（2）轉(zhuǎn)基因玉米種植推廣，促進(jìn)玉米種子行業(yè)集中度提升。中國(guó)玉米種子市場(chǎng)集中度尚不算高。2022 年推廣面積 10 萬畝以上的玉米品種有 948 個(gè)，推廣總面積 44427 萬畝， 占總播種面積 69%。銷售本企業(yè)雜交玉米種子企業(yè) CR5/CR10/CR20 銷售量分別占全國(guó)玉米商品種子使用量 17.97%/25.30%/36.49%。
轉(zhuǎn)基因種子是轉(zhuǎn)基因性狀與種子（轉(zhuǎn)化體）的結(jié)合體。2022 年經(jīng)營(yíng)玉米種子（轉(zhuǎn)化體） 的企業(yè)數(shù)量 1988 家。其中，銷售本企業(yè)玉米種子1211 家。玉米轉(zhuǎn)基因性狀研發(fā)企業(yè)已有 6 家。性狀企業(yè)更愿意與信用好、實(shí)力強(qiáng)、品種大的種子企業(yè)進(jìn)行合作。一些實(shí)力較弱的小企業(yè)或無自主品種的企業(yè)，因無法獲得轉(zhuǎn)基因性狀公司合作，面臨無轉(zhuǎn)基因玉米品種上市的尷尬，甚至逼迫退出市場(chǎng)；而實(shí)力較強(qiáng)的種子企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)更加明顯，市場(chǎng)占有率進(jìn)一 步提升。
來源丨農(nóng)財(cái)君綜合整理自申萬宏源研究
編輯丨農(nóng)財(cái)君
聯(lián)系農(nóng)財(cái)君丨18565265490
新時(shí)代 新種業(yè)
南方農(nóng)村報(bào)丨農(nóng)財(cái)寶典
