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微生物和农业生产的各个环节息息相关。微生物资源的开发利用和农业生产的健康发展息息相关。那么当前农业微生物资源发展现状如何？存在什么样的问题，未来发展趋势如何呢？在十五五规划中明确提出了：微生物种质资源保护和利用体系的建立。
01
什么是农业微生物
农业微生物种质资源指来源于农业生态系统或应用于农业生产的微生物，是农业生物种质资源的重要组成部分，直接参与或推动农业生产、农产品贮藏加工、农业生物技术及农业生态环境保护等相关领域的发展，具有物种繁多、遗传多样性丰富等特征。
《国务院办公厅关于加强农业种质资源保护 与利用的意见》（2020年）首次将农业微生物种质 资源与农作物、畜禽、水产种质资源共同纳入国家农业种质资源保护利用体系，明确了农业微生物种 质资源的基础性、公益性、战略性、长期性定位， 并对资源保护利用做出了系统性的部署安排。
农业微生物主要应用在以下领域：在微生物农药、微生物肥料、微生物饲料、微生物环境修复剂等。
02
世界各国对农业微生物资源的重视程度
可以肯定的是，世界各国特别是发达国家对农业微生物资源的重视程度特别高。欧美和日本等国家除了注重对本国微生物资源的开发，还以学术交流等各种手段手机别国的微生物资源。
（1）他们相继建立了集资源收集、保藏、分类、评价、 共享利用为一体的高技术、大容量、智能化的微生物资源保藏库，构建了较为完善的微生物保护与利用管理体系。
①目前全球在册的微生物菌种保藏机构有859个， 来自80个国家和地区，保藏的资源总量超过400万株。
②美国农业研究菌种保藏中心（USDA-ARS）的库藏量为10万多株，其 中有35%来自世界150多个国家和地区。
③德国微生物与细胞培养物保藏中心（DSMZ）仅保藏的原核生物模式菌种就有1.2万株，约占全球总量的 72.4%，其中90%以上的菌株来自德国以外的国家和地区。
（2）新技术的引入，加快农业微生物资源的利用。随着生物技术与信息技术、纳米技 术、材料科学等的交叉渗透，驱动农业微生物种质 资源挖掘利用向通量化、智能化、数字化发展，极 大提升了农业微生物种质资源的开发利用水平。世 界主要发达国家率先窥探农业微生物发展前景，利 用各种手段从世界各地获取多样化的微生物资源， 从中挖掘具有重大应用价值的新生物底盘、新功能 基因、新活性物质和新优质蛋白，形成强大的资源 和技术优势。
2016年4月，美国农业部决定将不会 对利用CRISPR-Cas9基因编辑技术培育出的抗褐化 双孢菇进行监管，成为全球第一个获准商业化生产 的基因编辑食用菌。
（3）市场应用增长迅速，农业微生物产业预计每年将以 17%的速度增长，成为全球增长最快的行业之一， 预期到2026年国际市场规模可以超过3000亿美元。
①预计2036年，微生物合成的替代蛋白产品将占据约22% 的全球食用蛋白市场份额，产业规模达到2900亿美 元左右。微生物替代蛋白的工业化生产将颠覆传 统养殖业生产方式、满足全球不断增长的优质蛋白需求。
②美国Indigo agriculture公司研发的 微生物种衣剂（Indigo Corn）、巴斯夫公司推出的 微生物拌种剂（Nodulator SCG）等在作物抗逆、增 产、防病害等方面取得重大效益；
③拜耳公司等利用 农业微生物抗虫、耐除草剂和耐旱基因，培育转基 因作物新品种，巩固了其在转基因作物产业化中的 全球垄断地位；
④诺维信公司等利用其资源优势，长 期垄断主要的酶蛋白菌种专利，占据了全球75%的 酶制剂市场份额。
03
我国农业微生物资源研究利用现状
我国农业微生物开发和利用也发展迅速，以下是一些数据：
① 截至2024年年底，我国共确定了三批29个国 家农业微生物种质资源保护与利用单位，形成了 “1+28”的农业微生物种质资源保护体系，资源保 藏量达到28.3万株。
②在Web of Science数据库中 可检索到全球农业微生物领域相关论文超过10万篇， 其中来自我国的发文量占比接近30%，居全球首位。在农业微生物领域相关专利申请数量方面，来 自我国的专利申请量在全球范围内的占比更是超过90%。
③我国有效登记的微生物肥料产品超过 11 353个，注册企业达到4500家，年产量超4×107 t， 总产值达400亿元以上。
④获得登记的微生物农药有效成分有70余种，涉及560多个产品、200多家生产企业，其年产量、产值均占我国农药总量的10% 左右。其中，2024年，在首次取得登记的10种新 有效成分中微生物农药有4种，17个新农药产品中 微生物农药有7个，微生物农药涨势迅猛。
⑤在我国最新公布的《饲料添加剂品种目录》中，有 36种菌种允许作为饲料添加剂使用。围绕这些菌种 从事微生物饲料添加剂开发应用的企业约有400家， 其中约有140家具备微生物饲料添加剂的生产资 质，年销售额为20亿元左右。我国饲用酶制剂已经 占到全球饲用酶制剂市场的14%。
⑥根据中国食用菌协会的统计调查结果， 2023年，我国食用菌总产量达到4.334×107 t、总产值 为3965.57亿元。
存在的一些问题：
①市场推广覆盖率不高，根据国内养殖动物数量和 饲料生产量计算，目前微生物饲料添加剂的市场推 广普及率仅为10%，依然具有极大的市场空间和产 业发展前景。
②微生物资源丰富，从2014年的25家机构、14万余株微生物菌种[40]到 目前增长为53家保藏机构超过94万株资源，微生物资源总量跃居世界首位。但缺乏全国范围内的统一的信息管理登记系统和标准化编目，且由于保存手段的问题，存在微生物退化，死亡丢失的现象。
③研究表明，自然生境中至少99%以上的微生物资源尚未挖掘。
④缺乏系统评价，新技术应用不够，微生物资源处于闲置状态严重。
⑤原创性不足，核心菌株缺乏，饲用微生物推荐菌种仅36种；生物农药相关微 生物目前还没有明确的推荐菌种目录，在登记的 550多个产品中，仅苏云金杆菌、枯草芽孢杆菌和 蜡样芽孢杆菌3个种就占了总数的73%；在益生菌 产业方面，我国市场规模超过500亿元，占全球产 值的17%，但核心菌种自主率不足10%，部分产 业核心菌种自主率低于5%，这在很大程度上制约 了产业的国际竞争力和持续创新能力。此外，我 国微生物领域专利数量为全球第一，但专利菌株 的发放率仅约3.3%；而美国专利菌种发放量长期 超过专利菌种保藏量，菌种发放率高达1206.9%， 是我国专利菌株发放率的365.7倍。
⑥产品开发和性能不足
相关数据显示，常规微生物制剂从生产 到最终使用，活菌损失率常常高达90%以上， 这极大地削弱了微生物在农业生产中发挥的功 效，导致农户投入与产出不成正比。尽管越来越 多的文献报道微生物菌剂可在液体条件下实现长 久保存，货架期可延长至1年以上，但这些配方因菌株而异，且对储存条件仍有限制，对于众多 的农业微生物菌剂品类依然难以实现通用化。因 此，亟待通过前沿微生物技术与智能发酵技术等 结合，打破传统农业微生物技术存在的生产周期 长、田间活力衰退和应用效果低下等瓶颈问题。
04
发展趋势
1.加强国家农业微生物菌种资源库建设。引导产学研联合攻关，加强微生物种业国家级科研平台建设，推动建设现代化的农业微生物种质资源库；加大种质资源库建设专项支持力度，重视微生物创新人才培养，对种质资源保护、鉴定评价、分发共享等基础性科技人员给予科学合理的考核评价机制。（菌株保藏、资源化、信息化）
2.加强菌种的收集保护，提高优质菌种的挖掘。系统开展农业微生物种质资源调查工作，摸清家底，实现应保尽保，发掘重要功能和特殊类群的菌种；对于有重要价值的资源，在合理确认菌种知识产权的基础上，需进入国家菌种库进行长期战略保藏；加强农业种质资源国际交流，提高境外种质资源占比，丰富我国农业微生物资源库；搭建专业化、智能化资源鉴定评价与基因发掘平台，深度发掘优异种质，加快微生物创新利用。（特殊环境菌株筛选、创新的高效的筛选方法）
3.加强基础创新，提升农业微生物优质菌种功能开发与应用。加强农业微生物领域科技创新，建设微生物种业全国实验室和国家创新中心，利用人工智能、大数据等前沿技术助力优质种质的功能开发，提升核心菌种的自给率。加强农业微生物功能评价技术研发，提升菌种功能评价效率和应用转化率，实现农业全产业链的健康持续发展。（功能评价，高效利用，最好能形成公共数据库）
4.加强知识产权保护机制，完善相关法规政策。健全国家农业种质资源保护体系，构建分子标记、遗传线路设计等知识产权保护体系；推动健全知识产权保护的法律法规，开展实物资源汇交机制，实现良性的资源保护与共享；推进微生物资源的引进、引出规范化管理，以及与国际性法律文件相适应的国家标准的制定工作，降低微生物种质资源流失风险。（知识产权保护，促进创新）
5.有组织的研究，根据国家和行业需求，有目的的，有组织的，有专项资金支持的研究。
6.开展农业微生物产品创制技术研究。从微生物资源选育出高性能菌株，进而开发出高性能产 品，是一个既复杂又漫长的过程。为此，需要对其中的关键创制技术进行深入的创新研究，一方面实现 农业微生物产业产品创新能力的提升，为农业微生物产业发展不断开辟新的市场空间；另一方面推动 农业微生物产业生产要素的创新性优化配置，从产业结构、空间结构等方面优化微生物产业发展格局， 提升农业微生物产业产品创制的质量。
参考文献
1.谷医林,张晓霞,魏海雷,阮志勇,顾金刚,李世贵,罗会颖,姚斌. 我国农业微生物种质资源保护利用发展思考[J]. 中国工程科学, 2025, 27(5): 180-189 DOI:10.15302/J-SSCAE-2025.06.028
2.张和平委员：关于加强农业微生物种质资源收集保护、提高优质菌种开发利用的提案
3.于法稳,朱鹏,郭春娜.”十五五”时期农业微生物产业发展策略[J].经济纵横, 2025(2):62-70.
4.郜晓峰,崔文靖,魏金凤,等.活菌农业:重塑农业微生物应用模式与产业发展新动能[J].生物技术进展, 2025, 15(5):747-754.DOI:10.19586/j.2095-2341.2025.0095.
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