隨著人們對食品安全、環(huán)境安全的日益關(guān)注,生物農(nóng)藥越來越受到重視。微生物農(nóng)藥仍然是生物農(nóng)藥的主要部分。自2010年前后大型跨國農(nóng)化企業(yè)紛紛通過并購重組和合作,涉足生物農(nóng)藥領(lǐng)域,大大推動了生物農(nóng)藥行業(yè)的發(fā)展。據(jù)Research and Markets估計(jì),2020-2026年,全球生物農(nóng)藥市場將以年15.65%的年復(fù)合增長速率增長,預(yù)計(jì)到2026年達(dá)到71.7億美元。Markets and Markets估計(jì),全球生物農(nóng)藥市場2025年可能達(dá)到85億美元。而微生物農(nóng)藥在生物農(nóng)藥中占據(jù)了主要份額。

2010-2020年間,微生物農(nóng)藥行業(yè)發(fā)展迅猛,一些新的微生物農(nóng)藥品種,特別是一些基于新的微生物種類的微生物農(nóng)藥取得農(nóng)藥登記并上市,進(jìn)一步豐富了農(nóng)作物病蟲草害的防治手段。本文對這10年間國內(nèi)外新登記的主要微生物農(nóng)藥新活性成分(不含微生物所產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物所開發(fā)的農(nóng)藥)進(jìn)行了總結(jié)。基于新型微生物農(nóng)藥登記現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢,對新型微生物農(nóng)藥的研究開發(fā)提出了一些建議,希望能夠?qū)ξ覈奈⑸镛r(nóng)藥的研究開發(fā)有所促進(jìn)。

01近年國外登記上市的新微生物農(nóng)藥活性成分

1.1 細(xì)菌農(nóng)藥

2010-2020年間登記的細(xì)菌農(nóng)藥以芽孢桿菌為主,包括蘇云金芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌及蕈狀芽孢桿菌等；其他的細(xì)菌包括巴氏桿菌、假單胞桿菌、伯克霍爾德菌、色桿菌、沃爾巴克氏菌及乳桿菌等。

1.1.1 蘇云金芽孢桿菌

蘇云金芽孢桿菌是應(yīng)用最為廣泛的一類微生物殺蟲劑,一直受到傳統(tǒng)的生物農(nóng)藥企業(yè)的重視。Holista CollTech Limited以蘇云金芽孢桿菌以色列亞種與胰蛋白酶抑制劑復(fù)合,在馬來西亞于2011年以Mousticide為商品名登記用于蚊蟲幼蟲的防治。Phyllom BioProduct公司于2014、2019年分別在美國及加拿大將蘇云金芽孢桿菌蠟螟亞種SDS-502菌株制劑以GrubGone! Granular、BeetleGone! Tlc及BeetleGone! AG和 GrubGONE、GrubHALT、BeetleGONE 和 BeetleJUS 等為商品名進(jìn)行登記,主要用于森林、農(nóng)場和園林中的蛆蟲、甲蟲、象鼻蟲及鉆樹害蟲的防治。美國ValentBiosciences公司以蘇云金芽孢桿菌庫斯塔克亞種及一種晶體蛋白于2011年在美國加州以DiPel DF為商品名進(jìn)行特別登記,用于鱗翅目害蟲的防治；該公司于2015年在加拿大將蘇云金芽孢桿菌鲇澤亞種ABTS1587菌株制劑以XenTari WG為商品名登記,用于防治多種水果、蔬菜、油菜籽作物和觀賞植物上的鱗翅目害蟲幼蟲。AEF Global公司將蘇云金芽孢桿菌庫斯塔克亞種EVB-113-19菌株制劑以商品名Bioprotec于2016年在美國獲得登記。SummitChemical 公 司利用蘇云金芽孢桿菌以色列亞種SUM -6218菌株以SummitBti MP為商品名于2016年在美國登記,用于防治蚊子幼蟲。

1.1.2 枯草芽孢桿菌

在新登記的枯草芽孢桿菌中,主要有5個(gè)不同的菌株-QST713、FMCH002、GB03、BU1814及AIB/BS03菌株,而登記這些枯草芽孢桿菌的公司主要是一些大型跨國農(nóng)化企業(yè),如拜耳、巴斯夫、FMC及被拜耳收購前的AgraQuest公司。所有登記的枯草芽孢桿菌制劑都為生物殺菌劑,其中FMC公司利用枯草芽孢桿菌FMCH002菌株及地衣芽孢桿菌FMCH001菌株開發(fā)的商品名為F4018-4除了可作為種子處理劑使用,用于防治種子腐爛病、苗期立枯病及破壞性線蟲,于2019獲得加拿大農(nóng)藥登記。

1.1.3 解淀粉芽孢桿菌

解淀粉芽孢桿菌是新登記較多的一種芽孢桿菌。涉及以該菌為有效成分進(jìn)行農(nóng)藥登記的公司主要包括大型農(nóng)化企業(yè),如拜耳、巴斯夫及住友等及一些傳統(tǒng)的生防產(chǎn)品公司,如Marrone BioInnovation、Andermatt Biocontrol AG和Valent BioSciences等。登記的解淀粉芽孢桿菌菌株主要包括MBI600、F727、D747、FZB42及QST 713等 。以解淀粉芽孢桿菌為有效成分開發(fā)的新型殺菌劑具有較為廣譜的活性,可防治多種作物的病害。Lidochem公司開發(fā)的解淀粉芽孢桿菌PTA-4838作為生物殺線蟲劑的有效成分于2016年獲得美國登記,用于防治多種作物的線蟲。

1.1.4 堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌

拜耳公司開發(fā)的以B. firmus和噻蟲胺為有效成分的用于線蟲防防治的種子處理劑,于2011年獲得美國登記。拜耳公司在歐盟、意大利、新西蘭及巴西等分別于2013、2014、2016、2017年獲得了以堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌 (B. firmus)I-1582菌株為有效成分的生物殺線蟲劑的登記。

1.1.5 巴氏桿菌

新登記的用于植物寄生線蟲防治的巴氏桿菌,主要包括Pasteuria usgae、Pasteuria nishizawae PN1及Pasteuriaspp.-Pr3等菌株,其中Pasteuria Bioscience公司于2010、2012年分別獲得了P. usgae及P. nishizawae PN1菌株的美國登記,用于多種植物寄生線蟲的防治。先正達(dá)公司在收購Pasteuria Bioscience公司后將P. nishizawaePN1菌株制劑分別于2015、2017年在加拿大及巴西獲得登記,作為生物殺線蟲劑。

1.1.6 產(chǎn)熒光假單胞菌

新登記的產(chǎn)熒光假單胞菌菌株及制劑的農(nóng)藥活性較廣。美國Marrone BioInnovation公司開發(fā)的熒光假單胞菌cl145a菌株制劑于2014年獲得美國批準(zhǔn),登記為生物殺螺劑。而Sourcon-Padena公司開發(fā)的熒光假單胞菌DSMZ 13134菌株制劑于2013年獲得歐盟批準(zhǔn),作為生物殺菌劑。Verdesian生命科學(xué)公司開發(fā)的熒光假單胞菌D7菌株制劑于2014年獲得美國批準(zhǔn),作為生物除草劑取得農(nóng)藥登記。AgBiome Innovations和SePRO Corporation共同開發(fā)的綠針假單胞菌AFS009菌株制劑作為生物殺菌劑于2017年獲得美國登記,用于防治多種真菌及卵菌綱病害。

1.1.7 放線菌

在新登記的放線菌農(nóng)藥中,利迪鏈霉菌WYEC108菌株制劑分別于2014、2017年由FuturEco生物科學(xué)公司和諾維信生物農(nóng)業(yè)聯(lián)盟于歐盟和澳大利亞作為生物殺菌劑取得登記或批準(zhǔn)。

1.1.8 其他細(xì)菌

MosquitoMate公司開發(fā)的沃爾巴克氏菌ZAP菌株制劑于2017年獲得美國批準(zhǔn),作為生物殺蚊劑獲得農(nóng)藥登記,通過釋放感染了W. pipientisZAP的白紋伊蚊成蟲來阻止白紋伊蚊的卵的發(fā)育。美國Marrone BioInnovation公司開發(fā)的以鐵杉下色桿菌PRAA4-1T菌株為有效成分的生物殺蟲劑分別于2011、2016年在美國和墨西哥獲得農(nóng)藥登記,用于昆蟲或害螨的防治。Marrone BioInnovation公司還開發(fā)了以滅活的伯克霍爾德氏菌A396為有效成分的制劑,作為生物殺蟲劑、生物殺線蟲劑分別于2014、2016年獲得美國和墨西哥的農(nóng)藥登記,該制劑還于2018年申請了美國農(nóng)藥登記,用于抗性雜草,特別是莧屬雜草的防治。美國AgraQuest公司于2011年獲得了短小芽孢桿菌QST2808菌株制劑作為生物殺菌劑在巴西的農(nóng)藥登記,拜耳公司收購AgraQuest公司后將該制劑作為生物殺菌劑獲得歐盟批準(zhǔn)。德國巴斯夫公司于2013年獲得短小芽孢桿菌BU F-33菌株制劑的美國農(nóng)藥登記,用于番茄和胡蘿卜等作物的種子處理,防治苗期病害。Marrone BioInnovation公司開發(fā)的蕈狀芽孢桿菌J菌株制劑作為生物殺菌劑于2016年分別獲得美國及加拿大的農(nóng)藥登記,用于防治多種作物上的真菌病害。日本明治化學(xué)株式會社開發(fā)的植物乳桿菌制劑作為生物殺菌劑于2015年獲得日本農(nóng)藥登記。

1.2 真菌農(nóng)藥

1.2.1 白僵菌

德國巴斯夫公司分別于2017、2017、2019年在澳大利亞、加拿大和歐盟登記了球孢白僵菌PPRI 5339菌株作為生物殺蟲劑及生物殺螨劑,而Arysta公司于2017年在歐盟登記了球孢白僵菌147菌株及NPP111B005菌株作為生物殺蟲劑。此外,還有些公司分別在美國及歐盟登記了其他的球孢白僵菌菌株作為生物殺蟲劑。

1.2.2 綠僵菌

諾維信生物農(nóng)業(yè)聯(lián)盟于2013年獲得了金龜子綠僵菌F52菌株作物生物殺蟲劑的美國登記,用于溫室中園藝植物和保護(hù)地蔬菜的害蟲的防治。愛利思達(dá)生命科學(xué)公司于2014年獲得了金龜子綠僵菌在日本的登記,用于害蟲的防治。

1.2.3 擬青霉

FuturEco 公司的玫煙色擬青霉Fe 9901菌株制劑于2013年獲得了歐盟的批準(zhǔn),用作生物殺線蟲劑。拜耳公司于2017年在希臘獲得了淡紫擬青霉251菌株作為生物殺線蟲劑的農(nóng)藥登記。

1.2.4 木霉

2010-2020年期間,有多種木霉被登記作為生物殺菌劑,主要包括Trichoderma asperelloides、T. gamsii、T.asperellum、T. atroviride、T. harzinum、T. viridae 及 T.stromaticum等。這些木霉的不同的菌株在美國、歐盟、加拿大及巴西等國家獲得批準(zhǔn),用于多種作物病害的防治。

1.2.5 其他真菌

美國Certis公司開發(fā)的玫煙色棒束孢制劑于2011年獲得了美國登記,用于防治蚜蟲、粉虱、薊馬及螨等。2010-2020年期間,以酵母菌作為微生物殺菌劑的研究開發(fā)受到廣泛重視,包括釀酒酵母、橄欖假絲酵母、普魯蘭出芽短梗霉及核果梅奇酵母等的多個(gè)菌株在歐盟、法國、意大利、比利時(shí)、澳大利亞及新西蘭等地獲得登記及上市,用于病害的防治或抗病激活劑。白粉寄生孢AQ10可以寄生白粉菌菌絲,于2018年獲得歐盟批準(zhǔn),用作生物殺菌劑。大伏革菌 Phlebiopsis gigantea VRA 1992菌株被BioForestTechnologies公司開發(fā)為生物殺菌劑,用于防治針葉樹根腐病,分別于2014、2016年獲得加拿大及美國農(nóng)藥登記。拜耳公司于2017年在歐盟登記了盾殼霉CON/M/91-08菌株制劑,用于油菜、萵苣等作物病害的防治。MBI公司開發(fā)的以白色麝香霉SA-13菌株為有效成分的微生物農(nóng)藥,于2015年獲得美國登記,該菌株可產(chǎn)生揮發(fā)性農(nóng)藥活性物質(zhì),可通過熏蒸作用防治農(nóng)田土壤中的線蟲及土傳真菌病害。巴西Rizoflora 公司開發(fā)的厚垣普奇尼亞菌PC10分離物制劑獲得了巴西登記,用于防 治棉花 、 玉米及大豆等作物的線蟲防治。International Animal Health Products開發(fā)的基于捕食性真菌Duddingtonia flagrans IAH 1297菌株的制劑作為生物殺線蟲劑獲得EPA農(nóng)藥登記,用于食草動物的寄生線蟲的防治。Bee Vectoring Technologies開發(fā)的紅粉粘帚霉 CR-7菌株制劑于2019年獲得EPA農(nóng)藥登記,可利用蜜蜂為媒介進(jìn)行傳播來防治多種作物上的真菌性病害。澳大利亞生物除草劑公司開發(fā)的基于3種雜草病原真菌-Lasiodiplodia pseudothebromae NT039菌株、Macrophomina phaseolina NT094菌株及Neoscytalidiumnovaehollandiae QLS003菌株的生物除草劑于2019年獲得澳大利亞農(nóng)藥登記,用于防治牧場雜草。

1.3 病毒農(nóng)藥

1.3.1 昆蟲病毒

昆蟲病毒是一類重要的昆蟲病原微生物,在國外近10年新登記的微生物農(nóng)藥中占據(jù)了一定的比重。新登記的昆蟲病毒主要包括苜蓿銀紋夜蛾核型多角體病毒、蘋果蠹蛾顆粒體病毒、棉鈴蟲核型多角體病毒、草地貪夜蛾核型多角體病毒、美洲棉鈴蟲及海灰翅夜蛾核型多角體病毒等的一些新的株系。

1.3.2 噬菌體

Omnilytics 公司開發(fā)了基于番茄瘡痂病菌及丁香假單胞菌番茄致病變種野生噬菌體制劑,并以AgriPhage-CMMTM為商品名,分別于2011、2012年獲得美國及加拿大的農(nóng)藥登記,用于防治番茄細(xì)菌性莖干潰瘍病。日本大塚制藥株式會社開發(fā)的基于木質(zhì)部難養(yǎng)菌噬菌體的微生物殺菌劑,用于柑橘類作物上細(xì)菌性葉緣枯病的防治,于2019年獲得美國登記。

1.3.3 植物病毒

利用植物病毒弱毒株來誘導(dǎo)植物對植物病毒的交互抗性是植物病毒病生物防治的一種重要手段。Bio-OzBiotechnologies公司于2013年獲得了西葫蘆黃色花葉病毒弱毒株的歐盟登記,用于防治西葫蘆黃色花葉病毒病。歐盟、加拿大等批準(zhǔn)了多個(gè)鳳果花葉病毒的輕型分離株的農(nóng)藥登記,用于激活蕃茄的免疫系統(tǒng)反應(yīng),以抵抗強(qiáng)毒性的鳳果花葉病毒的侵染。而BioProdex公司開發(fā)的煙草輕型綠色花葉病毒于2014年獲得美國農(nóng)藥登記,作為生物除草劑,可觸發(fā)高敏性致死反應(yīng)來殺死牧草及林地中的熱帶刺茄。

02近年來我國新登記的微生物農(nóng)藥

近年來,隨著對食品安全、生態(tài)及環(huán)境的重視,我國新的微生物農(nóng)藥活性成分的登記也在加快。目前仍在有效期的微生物農(nóng)藥登記數(shù)量達(dá)到400余個(gè),其中近10年登記的微生物農(nóng)藥達(dá)到近270個(gè),特別是近幾年微生物農(nóng)藥新活性成分登記的數(shù)量在上升。

2.1 細(xì)菌農(nóng)藥

中國新登記的微生物農(nóng)藥中細(xì)菌農(nóng)藥占約70%,但其中很多是老品種,如蘇云金芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌等,但近年來也涌現(xiàn)了一些全新的細(xì)菌農(nóng)藥,部分活性成分為全球首例。中國農(nóng)科院植保所將對鞘翅目害蟲具有高活性的Cry3A蛋白的基因?qū)胩烊灰吧K云金芽孢桿菌G03菌株后構(gòu)建了工程菌株G033A,該菌株母藥及制劑通過武漢科諾公司生產(chǎn),其制劑登記用于馬鈴薯甲蟲、甘藍(lán)小菜蛾的防治,試驗(yàn)表明該菌株制劑對馬鈴薯甲蟲、黃曲條跳甲及小菜蛾等害蟲具有較好的防治效果。G033A制劑是我國第一個(gè)獲得農(nóng)藥登記的基因工程細(xì)菌殺蟲劑。武漢科諾2008年登記的蘇云金可濕性粉劑于2020年獲得登記變更,擴(kuò)大使用范圍,用于玉米草地貪夜蛾的防治。鎮(zhèn)江潤宇生物科技開發(fā)的短穩(wěn)桿菌于2013年獲得農(nóng)藥登記,用于防治水稻、茶葉、蔬菜、棉花及煙草上的多種鱗翅目害蟲。長沙艾格里公司于2019年登記了嗜硫小紅卵菌HNI-1懸浮劑用于防治番茄根結(jié)線蟲、花葉病毒病和水稻的稻曲病。中國科學(xué)院應(yīng)用生態(tài)研究所開發(fā)的甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌BAC-9912菌株制劑于2016年獲得農(nóng)藥登記,用作生物殺菌劑,防治黃瓜灰霉病。浙江省桐廬匯豐生物科技有限公司開發(fā)的海洋芽孢桿菌制劑于2014年獲得農(nóng)藥登記,用于防治蕃茄青枯病和黃瓜灰霉病。寧國市百立德生物科技有限公司開發(fā)的堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌制劑于2014年獲得農(nóng)藥登記,用于防治黃瓜灰霉病。陜西美邦藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司開發(fā)的側(cè)胞短芽孢桿菌A60菌株制劑于2019年獲得農(nóng)藥登記,用于防治辣椒疫病。江蘇省蘇科農(nóng)化有限責(zé)任公司開發(fā)的解淀粉芽孢桿菌Lx-11菌株制劑于2019年獲得登記,用于防治水稻白葉枯病和細(xì)菌性條斑病。武漢科諾開發(fā)的Paenibacillus polymyxa KN-03菌株制劑于2018年獲得農(nóng)藥登記,用于防治蕃茄青枯病、黃瓜細(xì)菌性角斑病及小麥赤霉病。湖南省植保所開發(fā)的沼澤紅假單胞菌PSB-S制劑通過長沙艾格里公司于2019年獲得農(nóng)藥登記,作為生物殺菌劑,用于防治辣椒花葉病毒病及水稻稻瘟病。

2.2 真菌農(nóng)藥

過去10年新登記的真菌農(nóng)藥大約占到總的微生物農(nóng)藥的20%,新的真菌農(nóng)藥以金龜子綠僵菌CQMa421、小盾殼霉CGMCC8325、盾殼霉ZS-1SB及寡雄腐霉為代表。金龜子綠僵菌CQMa421菌株由重慶大學(xué)篩選得到,對多種害蟲具有良好的防治效果,包括水稻、茶葉等作物的鱗翅目、鞘翅目及同翅目害蟲,由重慶聚立信生物工程有限公司開發(fā)成殺蟲劑,并獲得登記,該菌株的可分散油懸浮劑于2020年獲得擴(kuò)作登記,用于草地貪夜蛾的防治。盾殼霉ZS-1SB可濕性粉劑由湖北信風(fēng)作物保護(hù)有限公司于2019年登記,用于防治油菜菌核病。由無錫楗農(nóng)生物科技有限公司開發(fā)的小盾殼霉CGMCC8325可濕性粉劑于2016年獲得登記,用于防治油菜和向陽葵菌核病。寡雄腐霉在我國的登記比國外晚,捷克生物制劑股份有限公司于2013年獲得農(nóng)藥正式登記,用于防治番茄、水稻、煙草及蘋果樹等上的多種真菌及卵菌綱病害。

2.3 病毒農(nóng)藥

我國登記過去10年所登記的病毒農(nóng)藥主要是昆蟲病毒,包括棉鈴蟲核型多角體病毒、甜菜夜蛾核型多角體病毒及斜紋夜蛾核型多角體病毒等。其中新型昆蟲病毒為稻縱卷葉螟顆粒體病毒,揚(yáng)州綠源公司開發(fā)的以稻縱卷葉螟顆粒體病毒及蘇云金桿菌為有效成份的混配制劑于2018年獲得登記,用于防治水稻稻縱卷葉螟。

 

03微生物農(nóng)藥發(fā)展趨勢

3.1 政策層面將為微生物農(nóng)藥發(fā)展提供有力支撐

各國農(nóng)藥管理部門加強(qiáng)了對農(nóng)藥監(jiān)管,禁止高毒化學(xué)農(nóng)藥的使用,進(jìn)一步降低生物農(nóng)藥的登記門檻,從美國、歐盟、巴西及印度的生物農(nóng)藥登記來看,近年來的發(fā)展十分迅速。美國環(huán)保署通過改進(jìn)生物農(nóng)藥試驗(yàn)方法和降低數(shù)據(jù)要求,大幅減少了生物農(nóng)藥的登記時(shí)間和成本,開創(chuàng)了全球生物農(nóng)藥登記簡化的先河,使得美國生物農(nóng)藥應(yīng)用的領(lǐng)先者。我國從2015年以來實(shí)施化肥農(nóng)藥使用量零增長行動,要求至2020年減少化肥、農(nóng)藥使用量,化肥、農(nóng)藥用量實(shí)現(xiàn)零增長,這為生物農(nóng)藥,特別是微生物農(nóng)藥的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。2017年,新的《農(nóng)藥管理?xiàng)l例》頒布實(shí)施,將進(jìn)一步降低生物農(nóng)藥產(chǎn)品的評審周期和登記費(fèi)用,對生物農(nóng)藥實(shí)行優(yōu)先評審等,以促進(jìn)生物農(nóng)藥行業(yè)的健康發(fā)展。

3.2 細(xì)菌仍將是微生物農(nóng)藥的主體

細(xì)菌作為一類重要的微生物農(nóng)藥的活性成分,其在微生物農(nóng)藥中一直占據(jù)著重要的地位。從國內(nèi)外近10年所登記的細(xì)菌農(nóng)藥來看,大量的新的微生物種類或具有新防治的對象不斷涌現(xiàn)。對美生物農(nóng)藥登記數(shù)據(jù)的分析表明,目前有效的微生物農(nóng)藥登記中,細(xì)菌占比超過50%,而從2010年至今新登記的微生物農(nóng)藥中,細(xì)菌的占比也超過了40%。盡管細(xì)菌的占比在下降,但其占比仍然高于真菌及病毒。由于細(xì)菌易于培養(yǎng),其農(nóng)藥活性評價(jià)相對容易,而且細(xì)菌農(nóng)藥的發(fā)酵生產(chǎn)工藝成熟,工業(yè)化生產(chǎn)成本可控,受到生物農(nóng)藥研發(fā)及生產(chǎn)單位的重視。真菌農(nóng)藥發(fā)酵周期長、生產(chǎn)成本相對較高,病毒農(nóng)藥多以活體昆蟲培養(yǎng),產(chǎn)業(yè)化受到昆蟲規(guī)模飼養(yǎng)的制約。真菌及病毒農(nóng)藥的未來發(fā)展取決于其生產(chǎn)工藝的進(jìn)展。

3.3 大型跨國農(nóng)化企業(yè)的涉足將推動微生物農(nóng)藥行業(yè)的發(fā)展

2012年左右,大型農(nóng)化企業(yè),如先正達(dá)、拜耳、巴斯夫等公司通過并購重新涉足生物農(nóng)藥領(lǐng)域,這些跨國公司目前還在通過并購進(jìn)一步做大做強(qiáng)生物農(nóng)藥,以豐富農(nóng)作物病蟲害防治的手段。而2020年,先正達(dá)公司戰(zhàn)略收購意大利瓦拉格羅公司,美國先鋒公司收購生物制品公司阿坤納斯。而這些也表明了跨國農(nóng)化企業(yè)對生物農(nóng)藥的堅(jiān)定信心,生物農(nóng)藥,特別是微生物農(nóng)藥具有光明的前景。依托這些大型跨國農(nóng)化企業(yè)強(qiáng)大的技術(shù)創(chuàng)新能力、市場化能力,可以預(yù)計(jì),未來5年,微生物農(nóng)藥行業(yè)將會持續(xù)發(fā)展,其市場份額可能會達(dá)到70~80億美元。

3.4 以MBI為代表的中小型企業(yè)將使微生物農(nóng)藥行業(yè)保持活力

生物農(nóng)藥,特別是微生物農(nóng)藥的研究開發(fā)投入相對較低,中小型企業(yè),特別是一些創(chuàng)新型企業(yè)可在微生物農(nóng)藥領(lǐng)域與大型跨國農(nóng)化企業(yè)進(jìn)行競爭,而且這些中小型創(chuàng)新企業(yè)依托其在特定領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢,開發(fā)了許多新型微生物農(nóng)藥品種。美國MBI公司是創(chuàng)新型企業(yè)的代表。而一些從事植物微生物組的初創(chuàng)公司,如美國的Indigo Ag、AgBiome和中國的慕恩生物等,受到了資本的青睞,他們分別通過了D輪、C輪及Pre-A輪融資,分別達(dá)到2.02億美元、6500萬美元及6000萬元人民幣。這些初創(chuàng)公司都通過致力于基于微生物組的作物保護(hù)產(chǎn)品的開發(fā),AgBiome公司開發(fā)的基于綠針假單胞菌AFS009菌株的微生物殺菌劑于2017年獲得了美國環(huán)保署的批準(zhǔn)。這些初創(chuàng)公司開發(fā)的一些基于微生物組的種子處理劑也表現(xiàn)了良好的防病促生效果。基于技術(shù)創(chuàng)新的中小型企業(yè)將使微生物農(nóng)藥行業(yè)保持活力。

04
啟示與展望

 

近10年來,特別是“十三五”以來,中國生物農(nóng)藥的發(fā)展較為迅速,微生物農(nóng)藥得到了長足的發(fā)展。我國農(nóng)藥登記政策的改變,推動了生物農(nóng)藥行業(yè)的發(fā)展,新登記的生物農(nóng)藥(含微生物農(nóng)藥)在新登記農(nóng)藥中的占比在上升。但從我國微生物農(nóng)藥研究開發(fā)的現(xiàn)狀來看,微生物農(nóng)藥的研究主體仍然是高校與科研院所,微生物農(nóng)藥研究開發(fā)投入相對不足,而微生物農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模一般較小,缺乏支撐微生物農(nóng)藥研究開發(fā)的能力與水平。從近10年我國生物農(nóng)藥登記情況來看,絕大部分仍為中小企業(yè)所登記,很少有大型農(nóng)藥集團(tuán)涉足生物農(nóng)藥,特別是微生物農(nóng)藥,這與國外的發(fā)展趨勢不相符。以高校和科研院所為主的微生物農(nóng)藥的研究重點(diǎn)針對微生物農(nóng)藥資源及相關(guān)的基礎(chǔ)研究,研究與產(chǎn)業(yè)需求存在一定的脫節(jié),也制約了微生物農(nóng)藥的產(chǎn)業(yè)化。

生物農(nóng)藥,特別是微生物農(nóng)藥是高值農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)不可或缺的生產(chǎn)資料,具有重要的生態(tài)、環(huán)境及社會效益,未來10~20年將會持續(xù)增長。中國具有豐富的微生物資源,在微生物農(nóng)藥研究開發(fā)方面也形成了自己的特色。為推動我國微生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,我們認(rèn)為需要從以下幾個(gè)方面著手。

1)加大對新型生物農(nóng)藥研究開發(fā)的支持力度。目前,國家對生物農(nóng)藥的研究開發(fā)的支持主要是通過國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃相關(guān)專項(xiàng)資助,從支持的力度來看相對較弱,而生物農(nóng)藥企業(yè)規(guī)模較小,缺乏自主創(chuàng)新的能力。以企業(yè)為主的生物農(nóng)藥自主創(chuàng)制目前條件還不成熟,建議從國家層面,進(jìn)一步加強(qiáng)對生物農(nóng)藥的研究開發(fā)的資助力度。

2)微生物農(nóng)藥的創(chuàng)制要面向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要,以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向。重點(diǎn)針對重大病蟲害,特別是重要難防的農(nóng)作物病蟲害,加強(qiáng)微生物農(nóng)藥資源收集、評價(jià),通過建立高通量的篩選方法,加速微生物資源篩選,從微生物資源快速挖掘農(nóng)藥活性菌種資源,為新型微生物農(nóng)藥的創(chuàng)制提供支撐。加強(qiáng)微生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究,降低微生物農(nóng)藥的生產(chǎn)成本,減少生產(chǎn)過程的廢棄物排放。

3)加強(qiáng)微生物農(nóng)藥活性相關(guān)的基因資源、化合物資源的挖掘及新型農(nóng)藥活性微生物次生代謝產(chǎn)物的生物合成機(jī)制研究,為高活性基因工程微生物農(nóng)藥的構(gòu)建及基于微生物天然產(chǎn)物的超高效綠色農(nóng)藥的創(chuàng)制提供支撐。

4)加強(qiáng)作物及土壤微生物組的研究。弄清作物及土壤微生物組中在農(nóng)田土壤改良、提升作物對非生物逆境及病蟲害的抗性等中發(fā)揮核心作用的微生物類群,開發(fā)合成微生物菌群制劑,為作物保護(hù)提供創(chuàng)新產(chǎn)品,并為農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展提供新的解決方案。