Съдържание
- Резюме: Революцията в хибридизацията на пшеница през 2025 година
- Размер на пазара и прогнози за растеж (2025–2030): Тенденции и прогнози
- Ключови фактори: Глобална продоволствена сигурност, климатични промени и оптимизация на добивите
- Технологии за високо-пропускателна геномика: Настоящо състояние и пробиви
- Водещи играчи и индустриални колаборации (напр. syngenta.com, basf.com, cimmyt.org)
- Интелектуална собственост, регулаторна и съответстваща среда
- Пречки за приемане: Технически, икономически и социални предизвикателства
- Кейс проучвания: Успешно внедряване в основни региони за производство на пшеница
- Инвестиционен ландшафт: Финансиране, сливания и придобивания и стартираща активност
- Бъдеща перспектива: Следващо поколение хибридизационни и геномни технологии за размножаване, на които да се обърне внимание
- Източници и справки
Резюме: Революцията в хибридизацията на пшеница през 2025 година
Ландшафтът на хибридизацията на пшеница преминава през драматична трансформация през 2025 година, провокирана от бързите напредъци в технологии за високо-пропускателна геномика. Тези иновации позволяват на селекционерите на пшеница да ускорят развитието на супериорни хибридни сортове с подобрен добив, устойчивост и хранителна стойност. В центъра на тази революция са авангардни платформи за генотипизиране, напреднал селекционен процес с помощта на маркери (MAS) и интеграцията на стратегии за геномна селекция (GS) в основните селекционни потоци на пшеницата.
Едно от най-забележителните развития е широкото приемане на платформи за секвениране от следващо поколение (NGS), пригодени за генотипизиране на пшеница в голям мащаб. Компании като Illumina разшириха своите решения за високо-пропускателно секвениране, което позволява на селекционерите бързо да анализират хиляди линии на пшеница за ключови геномни черти. Паралелно, Thermo Fisher Scientific е подобрила своите генотипизиращи масиви и инструменти за автоматизация на работния процес, улеснявайки ефективното откритие и използване на маркери в хибридизационни програми за пшеница.
Внедряването на геномна селекция вече е практически рутинно сред водещите организации за хибридизация на пшеница. Като използват данни от генотипи с висока плътност и фенотипна информация, селекционерите използват предсказателни модели, за да избират родителски линии и потомство с безпрецедентна точност и бързина. CIMMYT (Международен център за подобряване на царевица и пшеница) докладва, че интеграцията на високо-пропускателно генотипизиране и GS е основен елемент от глобалната му селекционна стратегия, с цел да се освободят хибриди, устойчиви на климат, пригодени за различни агро-екологични зони през следващите години.
Паралелно, автоматизираните системи за обработка на семена и фенотипизиране, разработени от компании като Lemnatec, се свързват с геномни инструменти, за да ускорят допълнително селекционния цикъл. Тези платформи позволяват бързата оценка на хиляди хибридни разсади за черти на растежа, устойчивост на болести и толерантност на абиотичен стрес, драматично намалявайки времето, необходимо за селекция на сортовете.
Гледайки напред, сблъсъкът на високо-пропускателно генотипизиране, напреднала аналитика и автоматизация се очаква да основно преобърне хибридизацията на пшеница до 2030 година. С постоянните инвестиции от публичния и частния сектор, прогнозите предвиждат пшеница хибриди, които предлагат по-висока производителност, по-голяма адаптивност към климатичните екстреми и подобрени хранителни профили—отговарящи на нарастващото глобално търсене на устойчива хранителна продукция. Революцията в хибридизацията на пшеница през 2025 година така маркира прехода от традиционна селекция към данно-управлявана парадигма, enabled by геномика.
Размер на пазара и прогнози за растеж (2025–2030): Тенденции и прогнози
Глобалният пазар за технологии за високо-пропускателна геномна хибридизация на пшеница е готов за значително разширение между 2025 и 2030 година, провокиран от растящите изисквания за продоволствена сигурност, устойчивост на климатичните промени и напреднала селекционна ефективност. Приемането на геномна селекция, селекция с помощта на маркери и хибридизационни платформи е ускорено в ключови региони за производство на пшеница, позволявайки на селекционерите бързо да идентифицират, кръстосват и селектират желаните генетични черти на мащаб, преди невъзможен.
Водещи компании в агрономичната биотехнология и специализирани доставчици на геномни технологии съобщават за увеличени инвестиции и внедряване на високо-пропускателни системи. Например, Syngenta разширява своите програми за хибридизация на пшеница, интегрирайки секвениране от следващо поколение и аналитика на данни, за да подобри точността и производителността на хибридизацията. Подобно, Bayer подчертава ангажимента си към иновации в хибридизацията на пшеница, използвайки цифрови геномни платформи и високо-пропускателна фенотипизация, за да ускори търговшината подготвеност на хибридни сортове пшеница.
Растежът на пазара се подкрепя от нарастващото приемане на технологии за генотипизиране чрез секвениране (GBS) и генотипизиране на базата на масиви, които позволяват на селекционерите да скринират хиляди генетични маркери едновременно. Компании като Illumina и Thermo Fisher Scientific непрекъснато подобряват производителността и намаляват разходите на точка на данни, правейки тези решения по-достъпни за селекционни програми в голям мащаб и публични изследователски институции.
Индустриалните прогнози показват, че секторът на високо-пропускателната геномна хибридизация на пшеница ще има стабилен годишен ръст (CAGR) до 2030 година. Това разширение се подкрепя от стратегически съюзи между семенни компании, геномни технологични фирми и изследователски организации. Например, Corteva Agriscience си партнира с обществени и частни субекти за внедряване на авангардни платформи за генотипизиране и хибридизация, с цел да предложи повече устойчиви на климат хибридни сортове пшеница на глобалните пазари в рамките на прогнозния период.
В перспектива, интеграцията на изкуствения интелект (ИИ) и машинното обучение с геномни данни следва да ускори допълнително растежа на пазара, оптимизирайки стратегиите за хибридизация и предсказвайки производителността на характеристиките с по-голяма точност. С разширяването на осиновяването, заинтересованите страни в индустрията очакват, че технологии за високо-пропускателна геномна хибридизация ще станат ключов елемент на устойчивото производство на пшеница, подкрепяйки както търговското разширение, така и по-широките цели за глобална продоволствена сигурност.
Ключови фактори: Глобална продоволствена сигурност, климатични промени и оптимизация на добивите
Технологиите за високо-пропускателна геномна хибридизация на пшеница бързо напредват като ключови фактори за справяне с глобалната продоволствена сигурност, адаптиране към климатичните промени и оптимизиране на добивите. Годината 2025 е критичен период, тъй като сблъсъкът на геномика, науката за данни и напреднали селекционни платформи ускорява внедряването на устойчиви сортове пшеница в глобален мащаб.
Основен фактор е спешната необходимост от осигуряване на продоволствена сигурност за нарастващо население, което се прогнозира да надхвърли 8.5 милиарда до 2030 година. Пшеницата, основна култура за над една трета от населението в света, се изправя пред нарастващи заплахи от биотични и абиотични стресове, включително суша, жега и нови щамове на патогени. Платформите за високо-пропускателно генотипизиране и геномна селекция позволяват на селекционерите бързо да сканират, избират и кръстосват родителски линии с желаните характеристики на невиждана досега мащабност и бързина. Например, организации като CIMMYT (Международен център за подобряване на царевица и пшеница) използват потоци от геномни селекции, за да ускорят развитието на хибриди от пшеница с подобрена устойчивост на болести и чревна устойчивост.
Технологичните пробиви са основни за този напредък. Платформите за секвениране от следващо поколение (NGS) и масивите с висока плътност SNP вече улесняват анализа на десетки хиляди генотипове годишно. Компании, като Illumina, Inc., предоставят мащабируеми решения за секвениране, приспособени за приложения в селекция на растения, подкрепяйки глобалните селекционни програми в изпълнението на високо-пропускателна селекция с помощта на маркери и геномна селекция. Паралелно, индустриалните лидери, като Bayer AG и Syngenta, внедряват интегрирани селекционни платформи, които комбинират геномни данни с напреднала аналитика, за да оптимизират стратегиите за хибридизация за добив, устойчивост на стрес и адаптация към локалните среди.
Интеграцията на данни и инструменти за цифрово земеделие допълнително трансформират хибридизацията на пшеница. Облачната фенотипизация, управлението на данни и предсказателни модели, основани на ИИ—предлагани от компании като Corteva Agriscience—позволяват на селекционерите да взимат информирани решения и да намаляват селекционните цикли. Интеграцията на геномни и фенотипни данни е от съществено значение за прогнозиране на производителността на хибридите и за ускоряване на търговското освобождаване на сортове пшеница с висока доходност.
Гледайки напред, следващите няколко години се очаква да видят търговското освобождаване на нови хибридни сортове пшеница с подобрена устойчивост на стрес, предизвикани от климатичните условия, провокирани от публично-частни партньорства и разширено приемане на технологии за високо-пропускателна геномика. Продължаващата еволюция на платформите за секвениране, аналитика на данни и инструменти за фенотипизация е готова да допълнително демократизира достъпа до напреднала селекция, поддържайки глобални инициативи за оптимизация на добивите и продоволствената сигурност.
Технологии за високо-пропускателна геномика: Настоящо състояние и пробиви
Технологиите за високо-пропускателна геномна хибридизация на пшеница бързо се развиват през последните години, провокирани от належащата необходимост да се ускори подобрението на културите за продоволствена сигурност и устойчива на климат. Към 2025 година, интеграцията на геномика, автоматизация и напреднала аналитика на данни трансформира хибридизацията на пшеница, позволявайки на селекционерите да обработват и анализират огромни генетични набори от данни с невиждана досега бързина и точност.
Едно от най-забележителните постижения е широко прилагане на платформи за високо-пропускателно генотипизиране, като масивите за единични нуклеотидни полиморфизми (SNP) и секвениране от следващо поколение (NGS). Тези платформи, предлагани от водещи индустриални компании като Illumina, Inc. и Thermo Fisher Scientific, позволяват бързо сканиране на десетки хиляди генетични маркери в големи популации на пшеница. Капацитетът за генотипизиране поддържа геномна селекция, позволявайки на селекционерите да предсказват производителността на хибридни линии въз основа на генетични профили, а не да чакат многогодишни полеви изследвания.
Цифровата фенотипизация, използваща автоматизирана имиджинг и сензорни технологии, е друго важно развитие. Компании като Lemnatec GmbH и Plant-DiTech внедряват платформи за високо-пропускателна фенотипизация, които в реално време заснемат подробни данни за черти (напр. темп на растеж, устойчивост на суша, устойчивост на болести). Когато се интегрират с геномни данни, тези системи ускоряват идентификацията на супериорни хибриди на пшеница, корелиращи генотипа с фенотипната производителност при различни екологични условия.
Освен това, използването на технологии за редактиране на гени, по-специално системи CRISPR/Cas, става все по-рутинно в програмите за хибридизация на пшеница. Организации като Corteва Agriscience и Syngenta активно използват редактиране на генома, за да въведат или комбинират желаните черти, като подобрение на добива и устойчивост на стреси, в хибридни линии на пшеница с по-голяма прецизност и ефективност от конвенционалните методи на размножаване.
Гледайки напред, следващите няколко години следва да свидетелстват за по-нататъшна интеграция на изкуствения интелект (ИИ) и машинното обучение (ML) в работните процеси за хибридизация на пшеница. Платформи, основани на ИИ, разработени от компании като Benson Hill, улесняват бързи предсказания от генотипа до фенотипа и оптимизират стратегиите за хибридизация. Също така, се провеждат усилия за подобряване на интероперативността на данните и стандартизацията, каквито се предлагат от инициативи на Международния център за подобряване на царевица и пшеница (CIMMYT), за да се осигури безпроблемно споделяне и анализ на глобалните геномни набори от данни за пшеница.
В обобщение, технологиите за високо-пропускателна геномна хибридизация на пшеница през 2025 година са характеризирани от сблъсъка на напреднало генотипизиране, автоматизирана фенотипизация, прецизно редактиране на гени и ИИ мощна аналитика. Тези пробиви са готови да съкратят значително селекционните цикли, да увеличат генетичния напредък и да подкрепят развитието на сортове пшеница, адаптирани за бъдещите глобални предизвикателства.
Водещи играчи и индустриални колаборации (напр. syngenta.com, basf.com, cimmyt.org)
Ландшафтът на високо-пропускателната геномна хибридизация на пшеница бързо се развива, като големи многонационални компании за селскостопански науки, обществени изследователски институти и специализирани разработчици на технологии стимулират иновациите. Към 2025 година, няколко индустриални лидери ускоряват развитието и внедряването на авангардни платформи за хибридизация, използвайки геномика, селекция с помощта на маркери и цифрова фенотипизация, за да ускорят размножаването на устойчиви, с висока доходност сортове пшеница.
- Syngenta Group е на преден план в изследванията на хибридна пшеница, използвайки генерационна селекция и високо-пропускателно генотипизиране, за да опрости разработването на хибридни семена. Програмите за селекция на пшеница на компанията се фокусират върху интегрирането на молекулярни маркери и инструменти за биоинформатика, целящи търговски пускания на хибридна пшеница в прицелни региони през следващите години. Колаборациите на Syngenta с публични органи и технологични доставчици допълнително укрепват хибридизационната й верига (Syngenta Group).
- BASF SE продължава да разширява своите способности за хибридизация на пшеница, като наскоро напредна платформи за производство на дупли хаплоиди (DH) с висока пропускливост и селекция с помощта на маркери, за да ускори интродукцията на черти. Очаква се хибридната пшеница на BASF, която се разработва за европейските и северноамериканските пазари, да използва интеграция на геномни данни и автоматизирана фенотипизация за надежден подбор на сортове (BASF SE).
- Bayer AG е инвестирал значителни средства в цифрово размножаване и геномни платформи, захранвани от изкуствен интелект, за да поддържа бързо развитие на хибридна пшеница. Чрез сътрудничество с публични изследователски органи и частни селекционери, Bayer работи за търговското предлагане на устойчиви на климат хибриди от пшеница, с пилотни полеви опити и умножение на семена в няколко държави (Bayer AG).
- CIMMYT (Международен център за подобряване на царевица и пшеница) играе важна роля в глобалната хибридизация на пшеница, предоставяйки генетичен материал, геномни ресурси и подкрепа за размножаване на както публични, така и частни партньори. Платформите за изкачване с отворен достъп и високо-пропускателна фенотипизация на CIMMYT се приемат широко, за да ускорят разработката на хибридна пшеница, особено в Азия и Африка (CIMMYT).
- KWS SAAT SE & Co. KGaA е установила специализирани центрове за размножаване на хибридна пшеница, фокусирайки се върху интегрирането на високо-пропускателна геномна аналитика и технологии за производство на семена. KWS сътрудничи с академични институции и технологични доставчици, за да усъвършенства протоколите за хибридизация и да увеличи производството на търговски семена в идните години (KWS SAAT SE & Co. KGaA).
Гледайки напред, колаборациите в индустрията—често предвиждащи съвместни предприятия и публично-частни партньорства—се очаква да се интензифицират, като акцент се поставя върху интегрирането на напреднала аналитика на данни, автоматизация и геномика, за да се преодолеят биологичните и техническите препятствия пред производството на хибриди от пшеница в голям мащаб. Следващите няколко години вероятно ще видят пускането на нови хибридни сортове пшеница, подкрепени от тези водещи играчи и техните съвместни мрежи.
Интелектуална собственост, регулаторна и съответстваща среда
Регулаторната и интелектуалната собственост (IP) среда за технологии за високо-пропускателна геномна хибридизация на пшеница бързо се развива в отговор на нарастващото приемане на напреднали молекулярни инструменти за размножаване, редактиране на геном и високо-пропускателни платформи за фенотипизация. През 2025 година, ландшафтът се характеризира с сблъсък на национални и международни рамки, целящи да балансират иновации, продоволствена сигурност и безопасност на биоразнообразието.
В основните региони за производство на пшеница, регулаторните агенции актуализират своите рамки, за да адресират специфичността на новите техники на размножаване (NBT), включително CRISPR/Cas-медиирано редактиране на генома и селекция с помощта на маркери. Европейската агенция по безопасност на храните (EFSA) и Министерството на земеделието на Съединените щати (USDA) публикуваха насоки, уточняващи регулаторния статус на генетично редактирани култури. Забележително е, че USDA обикновено освобождава определени геномно редактирани култури от регулация, ако не е въведен чуждестранен ДНК, опростявайки пътя към търговското предлагане за компании, използващи платформи за високо-пропускателна геномика.
Права на интелектуалната собственост (IPR) остават основна загриженост, особено за многонационални компании за семена и доставчици на технологии. Подаванията на патенти за платформи за хибридизация на пшеница—като собствени методи за производство на двойни хаплоиди, системи за молекулярни маркери и алгоритми за геномна селекция—са нараснали. Лидери в индустрията, като Syngenta, Bayer Crop Science и BASF, активно разширяват своите IP портфейли, за да защитят иновациите както в процесите, така и в резултатите на високо-пропускателната селекция на пшеница.
В същото време, международни споразумения като Международния договор за растителни генетични ресурси за храни и земеделие (ITPGRFA) и Конвенцията UPOV продължават да оформят достъпа и разпределителните споразумения. Спазването на Протокола от Нагоя става все по-важно за компаниите, които търсят генетичен материал за хибридизация, изискваща ясна документация на генетични ресурси и споразумения за разпределение на ползите с органите на страната на произход (FAO).
Гледайки напред, цифровите платформи за спазване на регулациите и системи за проследимост, базирани на блокчейн, се тестват, за да опростят документацията за регулаторни одобрения и управление на IP. Например, платформи, разработени от Corteva Agriscience, интегрират цифрови инструменти за управление на регулаторни представяния и осигуряват прозрачност в селекционните потоци.
В обобщение, IP и регулаторната среда за високо-пропускателната геномна хибридизация на пшеница през 2025 година се определя от движение към херметизирани, основани на науката политики, заедно с повишени проверки на използването на генетични ресурси. Участниците инвестират в надеждна инфраструктура за спазване на регулации и стратегическо патентоване, за да се придвижат в следвани по-сложни, познавателно ориентирани среди.
Пречки за приемане: Технически, икономически и социални предизвикателства
Технологиите за високо-пропускателна геномна хибридизация на пшеница имат потенциала да революционизират глобалната селекция на пшеница, ускорявайки развитието на устойчиви, с висока доходност сортове. Въпреки това, няколко препятствия за приемане—технически, икономически и социални—персистират през 2025 година, умерявайки темпото и обхвата на тяхната интеграция в основните селекционни програми.
Технически предизвикателства: Докато напредъците, като селекция с помощта на маркери (MAS), геномна селекция и технологии за двойни хаплоиди (DH), са подобрили прецизността и производителността, широко приемане все още е затруднено от сложността на хексаплоидния геном на пшеницата и необходимостта от надеждни биоинформатични потоци. Интеграцията на платформи за високо-пропускателно генотипизиране, като тези, предлагани от Illumina и Thermo Fisher Scientific, изисква значителна техническа експертиза, не само за обработка на големи набори от данни, но и за превод на геномни сигнали в осъществими селекционни решения. В допълнение, фенотипизацията—съответствието на генотипа на растителни черти при различни среди—остава узък участък, както е подчертано от текущите инвестиции в инфраструктура за цифрова фенотипизация от организации като CIMMYT.
Икономически бариери: Началните капиталови изисквания за приемане на платформи за високо-пропускателна геномика остават ключово ограничение, особено за публични селекционни програми и малки до средни предприятия (SME) в развиващи се региони. Оборудването, консумативите и опитният труд представляват значителни начални и периодични разходи. Въпреки че компании като Illumina и Thermo Fisher Scientific непрекъснато работят за намаляване на разходите на проба за генотипизиране, достъпността остава основен проблем за среди с ограничени ресурси. Следователно селекционните организации и правителствата търсят съвместни модели на финансиране и публично-частни партньорства, за да покрият тези разходи.
Социални и регулаторни предизвикателства: Общественият прием на геномни технологии в селекцията на пшеница е нюансиран. Въпреки че хибридната пшеница не е класифицирана като генетично модифициран организъм (ГМО) под повечето регулаторни рамки, общественото възприятие може да бъде повлияно от асоциации с биотехнологиите. Освен това, съществува необходимост от изграждане на капацитет сред селекционерите и работниците по разширението, за да се осигури ефективен пренос на знания. Регулаторната херметизация остава неравномерна, като страни като Австралия и ЕС поддържат различни рамки за одобрение и освобождаване на нови сортове пшеница, което може да усложни международната колаборация и движението на семена (CIMMYT).
Перспективи (2025 и след това): През следващите години, лидерите в индустрията и публични организации се очаква да се фокусират върху намаляване на техническите и икономическите бариери чрез инвестиции в платформи за генотипизиране с отворен достъп, автоматизация и програми за обучение. Напредъкът в цифровата фенотипизация и инициативите за споделяне на данни цели да опрости потока от генотипа до фенотипа, докато глобалните инициативи, водени от групи като CIMMYT и Bayer, вероятно ще играят ключова роля в насърчаването на широко приемане и приемане на технологии за високо-пропускателна геномна хибридизация на пшеница.
Кейс проучвания: Успешно внедряване в основни региони за производство на пшеница
Технологиите за високо-пропускателна геномна хибридизация на пшеница трансформират селекционните програми в основните региони за производство на пшеница, предлагащи безпрецедентна бързина и точност за разработването на хибридни сортове с високи добиви и устойчивост. През изминалата година, и гледайки следващите няколко години, няколко кейс проучвания подчертават успешно внедряване на тези напреднали методи, подкрепящи глобалните цели за продоволствена сигурност и устойчивост.
В Австралия, страна, известна със своите износи на пшеница, приемането на геномни селекции и хибридизационни потоци е илюстрирано от работата в Общността за научно и индустриално изследване (CSIRO). През 2024 година, CSIRO съобщи за внедрения на платформи за високо-пропускателно генотипизиране чрез секвениране (GBS) и генотипни асоциации (GWAS) в партньорство с местни селекционери и организации. Тези инструменти позволяват на селекционерите бързо да идентифицират и комбинират желаните характеристики, като устойчивост на суша и жега, критични за австралийския климат, намалявайки цикъла на размножаване от над десетилетие до само няколко години.
Съединените щати, друг основен производител на пшеница, наблюдават водещо приемане на технологии за двойни хаплоиди (DH), интегрирани с геномни предсказания в институции като Kansas State University. Тук, изследователи и селекционери внедряват автоматизирани системи за производство на DH, в комбинация с селекция с помощта на маркери, за да развият хибридни сортове пшеница с подобрена стабилност на добивите и устойчивост на болести. През 2025 година зимната програма за пшеница на университета използва тези напредъци, за да освободи нови сортове, адаптирани за Големите равнини, а сътрудничеството с компании за семена като Syngenta и Corteva Agriscience ги подкрепя.
В Индия, дом на някои от най-големите райони за отглеждане на пшеница в света, Индийския изследователски институт по земеделие (IARI) е внедрил платформи за високо-пропускателна молекулярна селекция. Интеграцията на масивите SNP и протоколи за бързо размножаване позволява бързата интродукция на гени за устойчивост на ръжда в популярни сортове пшеница. С правителствена подкрепа, IARI цели да достави устойчиви на климат хибриди в северна Индия до 2027 година, директно адресирайки двойната заплаха от нововъзникващи патогени и климатични вариации.
Гледайки напред, растящата достъпност на икономически ефективни услуги за секвениране чрез доставчици като Illumina и напредъкът на системите за производство на хибридни семена от компании, като KWS, се очаква да ускорят допълнително внедряването на технологии за високо-пропускателна геномна хибридизация. Тези усилия демонстрират, че, до 2025 година и след това, хибридната селекция на пшеница е готова да направи значителни стъпки както в развитите, така и в развиващите се региони, подкрепяйки производството на устойчиви, с висока доходност култури, приспособени към развиващите се глобални предизвикателства.
Инвестиционен ландшафт: Финансиране, сливания и придобивания и стартираща активност
Инвестиционният ландшафт за технологии за високо-пропускателна геномна хибридизация на пшеница преживява интензивна активност през 2025 година, провокирана от спешната необходимост да се справи с глобалната продоволствена сигурност и устойчивост на климата. Венчърни капитали, корпоративни партньорства и стратегически сливания и придобивания (M&A) се обединяват, за да ускорят иновациите и комерсиализацията на напреднали решения за селекция на пшеница.
През изминалата година се наблюдаваха значителни инвестиционни рундове сред агро-биотехнологични компании, специализиращи се в геномна селекция, селекция с помощта на маркери и платформи за редактиране на геном, приспособени за хибридизация на пшеница. Например, Bayer Crop Science и BASF Agricultural Solutions разширят своите инвестиции в цифрови платформи за размножаване и инструменти за предсказване на геноми, било чрез вътрешни R&D, или като подкрепят стартиращи компании. Syngenta продължава да инвестира в инициативи за хибридна пшеница, като акцентът е върху интегрирането на технологии за високо-пропускателно генотипизиране и фенотипизиране в селекционния поток.
Активността на стартиращите компании е особено жизнерадостна в Северна Америка и Европа, където компании като Benson Hill и Inari Agriculture използват изкуствен интелект и редактиране на генома, за да ускорят развитието на хибриди от пшеница. Тези компании привлякоха многомилионни инвестиции в последните 18 месеца, отразявайки силна увереност на инвеститорите в технологии, основани на данни.
Активността на сливания и придобивания също се интензифицира, тъй като утвърдени играчи търсят да консолидират своите позиции и да разширят технологичните си възможности. В края на 2024 година, Corteva Agriscience придоби миноритарен дял в европейска стартираща компания за геномика, специализирана в високо-пропускателно секвениране за зърнени култури, сигнализирайки стратегически ход за подобряване на своя хибриден портфейл от пшеница. Подобно, KWS SAAT SE & Co. KGaA преследва съвместни предприятия и лицензионни споразумения, за да интегрира собствени алгоритми за геномна селекция в програмите си за размножаване на пшеница.
Гледайки напред към следващите няколко години, анализаторите предвиждат устойчиво темпо на инвестиции и партньорска активност, със значителен ръст в междусекторните колаборации, включващи доставчици на технологии, компании за агрономични входове и публични изследователски институции. Интеграцията на високо-пропускателни геномни и феномни данни ще се очаква да подпомогне формирането на стартъп компании и да привлече венчърни капитали, особено тъй като регулаторната и търговската среда за генетично редактирани култури става все по-благоприятна. Със загриженост за продоволствената сигурност и цели за устойчивост на преден план, секторът е готов за продължаващ растеж и иновации до 2025 година и след това.
Бъдеща перспектива: Следващо поколение хибридизационни и геномни технологии за размножаване, на които да се обърне внимание
С нарастващото глобално търсене на пшеница и засилването на климатичните промени, развитието на технологии за високо-пропускателна геномна хибридизация е готово да революционизира селекцията на пшеница през следващите години. До 2025 година, селекционерите използват напреднала геномна селекция, бързо размножаване и платформи за редактиране на гени, за да ускорят развитието на хибридна пшеница—откривайки нова ера на подобрение на културите.
Едно от най-значимите постижения е интеграцията на платформи за високо-пропускателно генотипизиране, като масивите за единични нуклеотидни полиморфизми (SNP) и секвениране от следващо поколение (NGS). Тези технологии позволяват на селекционерите бързо да анализират генетичния състав на огромни популации от пшеница, да идентифицират полезни алели и да проектират кръстоски с по-голяма точност. Например, Illumina, Inc. и Thermo Fisher Scientific разработват мащабируеми решения NGS, които селекционните програми на пшеница приемат за селекция с помощта на маркери и геномна предсказване.
CRISPR-базирането редактиране на генома също зрее в практичен инструмент за хибридна пшеница. Технологията позволява целенасочен модификация на гени, контролиращи ключови агрономични черти, като добив, устойчивост на болести и толерантност на стрес. Запомнящо се е, че Bayer AG и Syngenta имат активни изследователски програми, изследващи CRISPR, за да ускорят развитието на хибридна пшеница. Паралелно, организации като CIMMYT прилагат редактиране на гените и генотипизиране с висока пропускливост в своите глобални стратегии за подобряване на пшеница, с цел да доставят устойчиви на климат хибриди по-бързо от преди.
Автоматизацията и цифровизацията също трансформират селекционния поток. Системите за високо-пропускателна фенотипизация—използващи имиджинг, машинно обучение и роботи—се интегрират с геномни данни, за да оценят бързо хибридни популации. Това свързване на „големи данни“ и автоматизация опростява решенията за селекция, намалявайки селекционните цикли и увеличавайки вероятността за успех. Компании като Lemnatec GmbH, сега част от Grupo Von Ardenne, осигуряват напреднали платформи за фенотипизация на полето на селекционери по целия свят.
Гледайки напред, следващите няколко години ще видят сблъсък на тези технологии в напълно интегрирани селекционни платформи. Сътрудничествата между публични изследователски институти, като John Innes Centre, и водещи частни компании се очаква да доведат до устойчиви, с висока доходност хибридни сортове пшеница, адаптирани към различни агро-екологични зони. Напредъкът в изкуствения интелект за геномно предсказване и проектиране на кръстоски ще добави допълнителен успех на ефективността на размножаване. До 2025 година и след това, високо-пропускателната геномна хибридизация е готова да подкрепи ново поколение сортове пшеница—предоставящи подобрена стабилност на добивите, ефективност на ресурсите и устойчивост на екологични предизвикателства.
Източници и справки
- Illumina
- Thermo Fisher Scientific
- CIMMYT (Международен център за подобряване на царевица и пшеница)
- Lemnatec
- Syngenta
- Corteva Agriscience
- Plant-DiTech
- Benson Hill
- BASF SE
- KWS SAAT SE & Co. KGaA
- Европейска агенция по безопасност на храните (EFSA)
- FAO
- Общността за научно и индустриално изследване (CSIRO)
- Kansas State University
- Индийския изследователски институт по земеделие (IARI)
- Inari Agriculture
- Grupo Von Ardenne
- John Innes Centre
