種業專題報告:轉基因玉米商業化漸近,龍頭公司共享行業擴容

2020-12-05 未來智庫

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一、轉基因作物主產國集中度高,各國法規管理模式迥異

轉基因作物,是利用基因工程將原有作物的基因加入其它生物的遺傳物質,並將不良基因移除,從而造成品質更好 的作物。轉基因作物通常可以增加作物產量、改善品質、提高抗旱、抗寒及其它特性。轉基因種子,是利用基因工 程技術改變基因組構成並用於農業生產的種子。

(一)轉基因種植面積佔比:五大主產國 91%,四大品種 99.4%

1、2018 年全球轉基因作物種植面積達到 1.917 億公頃

轉基因作物的商業化種植始於 1996 年,1996-2018 年轉基因作物種植面積從 170 萬公頃攀升至 1.917 億公頃,平均 年複合增長率 24.0%,2013-2018 年轉基因作物種植面積趨於穩定,年複合增長率 1.8%。

2、排名前五國家轉基因作物種植面積佔比逾 90%

2018 年,全球範圍內 26 個國家種植了轉基因作物,種植面積達 1.917 億公頃,排名前 7 位的國家分別是美國、巴西、 阿根廷、加拿大、印度、巴拉圭和中國。其中,排名前 3 位的美國、巴西和阿根廷佔總種植面積的 78.4%,佔據絕 對主力地位,排名前五位的國家佔總種植面積的比重高達 91.0%。除了 26 個國家種植轉基因作物之外,還有 44 個 國家進口轉基因作物,因此,全球共有 70 個國家應用了轉基因作物。

分國別看,在已商業化種植轉基因作物的 26 個國家中,12 個國家屬於美洲,8 個來自亞洲,3 個來自非洲,2 個來 自歐洲,還有 1 個來自大洋洲;就種植面積而言,88.5%轉基因作物種植在美洲,9.5%種植在亞洲,1.5%種植在非 洲,0.4%種植在大洋洲,歐洲種植佔比小於 0.1%。

3、全球四大轉基因品種:大豆、玉米、棉花、油菜

全球四大轉基因種植品種包括大豆、玉米、棉花、油菜,2018 年四大品種種植面積佔全球轉基因總種植面積 99.4%, 佔比從高到低依次為大豆 50.3%、玉米 30.9%、棉花 13.0%、油菜 5.2%。

2018 年全球轉基因大豆種植面積 9633 萬公頃,佔全球大豆總種植面積的 78%,全球轉基因玉米種植面積 5916 萬公 頃,佔全球玉米總種植面積的 30%,全球轉基因棉花種植面積 2500.4 萬公頃,佔全球棉花總種植面積的 76%,全球 轉基因油菜種植面積 1006.3 萬公頃,佔全球油菜總種植面積的 29%。

(二)前五大主產國轉基因應用率接近飽和

截至目前,全球前五大轉基因作物種植國轉基因應用率已接近飽和。2018 年美國轉基因應用率 93.3%(大豆、玉米、 油菜均值),巴西轉基因應用率 93%,阿根廷接近 100%,加拿大 92.5%,印度 95%,這些國家需要通過新作物審批、 商業化運作或現有品種針對氣候變化、抗病抗蟲等性能的升級來進一步提升轉基因應用率。

1、美國:第一大轉基因作物生產國,佔全球轉基因作物種植面積 39%

自 1996 年轉基因作物商業化種植以來,美國一直是全球轉基因作物種植的領導者,2018 年美國轉基因作物種植面 積 7500 萬公頃,佔全球轉基因作物種植面積的 39%。

大豆、玉米、棉花、苜蓿、油菜、甜菜是美國主要的轉基因作物,其中,以轉基因大豆、玉米和棉花的種植面積最 廣,2018 年美國轉基因大豆種植面積為 3408 萬公頃,轉基因玉米種植面積為 3317 萬公頃,轉基因棉花種植面積為 506 萬公頃。美國轉基因大豆、玉米和棉花的應用率在 2016-2017 年均已超過 92%,達到了相當高的水平,因此,美 國轉基因作物種植面積的擴張將更多依賴於其他品種,如油菜、苜蓿、甜菜、土豆和蘋果等。

2、巴西:第二大轉基因作物生產國,佔全球轉基因作物種植面積 27%

2018 年,巴西以 5130 萬公頃的轉基因作物種植面積保持了它在全球轉基因作物種植排行榜中第二的位置,佔當年 全球轉基因作物種植總面積的 27%,其中,包括 3486 萬公頃的轉基因大豆,1538 萬公頃的轉基因玉米、100 萬公頃 的轉基因棉花,並第一次種植了 400 公頃轉基因甘蔗。2016-2018 年美國轉基因作物應用率穩定在 93%-94%,處於 相當高的水平。

3、阿根廷:第三大轉基因作物生產國,佔全球轉基因作物種植面積 12%

自 1996 年首次引進抗除草劑大豆以來,阿根廷一直在轉基因作物種植中佔據領導地位。在 2009 年之前的 13 年裡, 阿根廷一直是繼美國之後排名世界第二的轉基因作物種植國家,直到 2009 年之後才被巴西超越,位居世界第三。

2018 年,阿根廷轉基因作物種植面積為 2390 萬公頃,同比增長 1.3%,佔全球轉基因作物種植面積的 12%。其中, 轉基因大豆種植面積 1800 萬公頃,轉基因玉米種植面積 550 萬公頃、轉基因棉花種植面積 37 萬公頃。2018 年阿根 廷轉基因作物應用率已接近 100%。

4、加拿大:第四大轉基因作物生產國,佔全球轉基因作物種植面積 7%

2018 年,加拿大轉基因作物種植面積為 1275 萬公頃,佔全球轉基因作物種植面積的 7%。其中,轉基因油菜種植面積 870 萬公頃,轉基因大豆種植面積 240 萬公頃,轉基因玉米種植面積 160 萬公頃,此外,還種植了 1.5 萬公頃轉 基因甜菜、4000 公頃轉基因苜蓿和 65 公頃轉基因土豆。2018 年阿根廷轉基因作物應用率已接近 100%。2018 年加 拿大轉基因作物應用率達到 92.5%,較 2017 年提升 2 個百分點。

5、印度:第五大轉基因作物生產國,佔全球轉基因作物種植面積 6%

2018 年,印度轉基因作物種植面積為 1160 萬公頃,佔全球轉基因作物種植面積的 6%。印度轉基因作物以棉花為主, 17/18 年,IR 棉花種植面積佔印度棉花總種植面積(1224 萬公頃)的 95%,由於成功控制了未經批准的 IR(Bt)/ HT 棉花的擴散,印度在 2018-19 年度將官方批准的 IR 棉播種面積提高至 1160 萬公頃,較 2017-18 年度增加了 20 萬公 頃,其中有超過 600 萬農戶參與了 IR 棉花的種植。IR 棉花應用率在繼 2016 年創下 96%歷史新高之後,於 2017 年 下降至 93%,因此 2017-18 年度,再次達到 95%的應用率表明了農民對 Bt 棉花技術信心的恢復。

(三)各國轉基因作物研發應用及法規管理模式迥異

1、美國模式:轉基因未單獨立法,管理採用實質等同原則

美國是轉基因技術的起源地,擁有世界最多的轉基因作物種類,是轉基因技術最為先進的國家。作為轉基因作物及 食品的主要出口國,美國對轉基因作物及其產品和國際貿易採取積極推進的政策。

① 美國轉基因作物的研發及消費

美國是世界上轉基因作物研發最早的國家,相關研究始於 20 世紀 80 年代初,1997 年實施了國家植物基因組計劃, 建立起成熟的轉基因研發機構和完善的轉基因作物安全管理體系。

轉基因作物研發採用公共部門與私營部門相結合的模式,公共部門提供大量前期基礎研究,私營部門的跨國公司具 有資金和技術優勢,在產業開發方面佔據主要地位:

i)國家研究機構和大學主要包括,美國農業部、俄羅利達大學、愛荷華州立大學、俄勒岡州立大學等,美國轉基因 作物中僅有 3 個來自大學研究機構,分別是薩斯喀徹溫大學的耐除草劑轉基因亞麻、康奈爾大學和佛羅裡達大學的 抗病轉基因木瓜;

ii)私營公司主要包括,孟山都、先鋒、先正達、杜邦、阿拉伯基因、艾格福等,在發展過程中,先鋒被杜邦收購, 杜邦又與陶氏合併,拜耳收購孟山都、中國化學收購先正達。由於企業對市場信息非常敏感,能夠及時調整科研方 向,快速形成新品種和新產品,這種以「研發-生產-銷售-研發」一體化模式,使企業成為轉基因作物研發主體,掌 握大部分資源。跨國公司均在轉基因領域投入了巨額資金進行研發,主宰了世界轉基因作物的種子市場,孟山都、 拜耳、杜邦先鋒、先正達、陶氏益農 5 家公司掌控了 70%以上的抗蟲基因專利、約 63.4%的耐除草劑基因專利。

美國研發的轉基因作物主要包括大豆、玉米、棉花、油菜等,以抗蟲、抗除草劑、抗病性狀為主要研發性狀,並將 研發目標逐步轉向複合性狀的轉基因作物研究。1996 年研發推出抗草甘膦大豆,1997 年推出抗農達玉米,2001 年 推出抗農達玉米 2 代,2010 年推出 Smartstax TM 玉米,它是一種新型的三種複合性狀玉米,其中兩種為抗蟲性狀, 另一種為耐除草劑性狀。目前,全世界已成功研發逾 600 種轉基因種子,大多誕生在美國實驗室。

美國不僅是最大的轉基因作物生產國,也是轉基因作物消費大國。美國生產的轉基因玉米主要用於飼料消費和酒精 生產,直接食用的轉基因作物很少。美國市場上有近 60%的包裝食物中含有轉基因成分,美國消費者對轉基因技術 及其產品也持有比較開放和樂觀的態度,他們認為沒有證據證明通過批准上市的轉基因食品在安全性和質量上與其 他現有食物有所不同。

② 美國轉基因作物的安全法規和管理機制

在立法方面,美國對轉基因食品採取寬鬆的監管政策,沒有單獨立法設立轉基因管理體制對轉基因作物及食品進行專門管理,而是將轉基因食品納入現有法律中進行監管。在管理原則方面,實質等同原則是美國監管生物工程技術 產品的重要原則,即轉基因食品和非轉基因食品沒有區別,監控管理的對象應該是轉基因產品,而不是轉基因技術 本身。美國對轉基因食品安全性的管理基本是在原有的食品和藥品管理體制下,通過增設轉基因食品安全管理流程, 以及制定相關的轉基因食品管理輔助法律法規來實現的。。

在管理制度方面,為適應轉基因生物快速發展的要求,美國於 1986 年頒布實施了《生物技術管理協調框架》。協調 框架規定美國農業部、食品與藥品管理局、環境保護署是農業生物技術及其產品的主要管理機構。轉基因生物安全 管理分為兩個階段:第一階段是轉基因生物的研發,由國立衛生研究院根據《DNA 分子研究指南》進行管理,由於 農業轉基因生物的安全水平和實驗類型較低,一般不需要審批;第二階段是轉基因生物的釋放和應用,由農業部、 食品藥品局和環保局根據《生物技術管理協調框架》進行管理。從三大機構的分工看:

i)農業部的職責:負責轉基因產品的種植安全,農業轉基因作物田間試驗管理。農業部動植物衛生檢疫局根據《植 物保護法》對轉基因植物及對植物有害的生物體的進口、州際間轉移及田間實驗進行管理;

ii)食品與藥品管理局的職責:要確保新的農作物品種用於食品是安全的。為轉基因作物開發者開發的新植物品種提 供諮詢,並就相關的安全、營養及其他問題進行說明,對申請的植物新品種進行評估,轉基因作物用於動物飼料也 要經過同樣的諮詢程序,要徵得食品與藥品管理局的允許。

iii)農業環保署的職責:監管培育轉基因作物是否具有預防、殺害、驅趕或減輕害蟲特徵,是否會對環境造成影響。

2、歐盟模式:以抵制轉基因作物為主,嚴格控制進口

歐盟的轉基因發展模式與美國模式截然不同。歐盟對轉基因作物的態度以抵制為主,商業化種植獲批作物很少,且 嚴格控制轉基因作物進口。

① 歐盟轉基因作物的研發

歐盟對轉基因作物採用抵制的態度,轉基因作物研發起步較晚,近幾年雖加大研發投入,但成果相對較少。在歐盟, 轉基因作物新品種的研發成本十分高昂,一個轉基因新品種通過安全評估需要花費 700 萬-1000 萬歐元,審批的高成 本和產業化的渺茫,使得轉基因研發企業看不到盈利的希望,研發積極性備受打擊,人才流失嚴重。

② 歐盟轉基因作物的生產與消費

歐盟批准種植的轉基因作物的品種極少,僅有兩種作物,分別為 Bt 玉米和 Amflora 馬鈴薯。馬鈴薯是作為一種工業 材料,玉米主要是作為飼料和生產生物燃料,均非人類直接食用。歐洲消費者對轉基因食品比較抵制,認為轉基因 作物對人體健康和生態環境存在潛在危險,因此,歐盟對轉基因動植物產品上市較審慎,管制措施嚴格,強調消費 者的知情權和自由選擇權。

③ 歐盟轉基因作物的法律與管理

歐盟專門設立了立法機構、執行機構和諮詢機構三大轉基因安全管理機構。立法機構包括歐洲理事會、歐洲議會和 歐盟委員會,三個部門在食品安全領域均有制定法律法規的權力,歐盟國家可以在法律法規框架下進行轉基因技術 的應用研究和開發,但受到密切管控。2010 年法規修訂後,由各成員國政府決定是否種植轉基因作物。

歐盟採取「預防原則」進行轉基因產品安全監管,並於 20 世紀 90 年代建立了嚴格的轉基因作物審批制度,要求各 國在法律框架下進行轉基因技術的應用研究和開發,並對實驗過程進行密切管控。歐盟對轉基因食品的管理原則是 首先假定轉基因食品存在潛在的危險,所有與轉基因有關的活動都要進行嚴格管理,並針對轉基因技術制定新的法 規,它認為轉基因食品在本質上是不安全的,因此把轉基因食品和非轉基因食品分割成兩個不同的部分,只要是轉 基因食物,就必須接受嚴格管制。與美國的管理體系不同,歐盟以一系列不同於管理傳統食品的法律法規來對轉基 因食品進行管理,以確保對人體健康和生態環境的保護。

歐盟採用嚴格的強制標識制度,歐洲議會於 1997 年 5 月通過的《新食品規章》的決議,規定歐盟成員國對上市的轉 基因食品必須要有轉基因的標識,轉基因成分在 0.9%以上的所有產品被確認為轉基因產品。所有運用了轉基因產品 作為原料的食品都必須加貼特殊標,而無論最終產品是否含有轉基因成分。

3、日本模式:審慎監管,適度發展轉基因作物

由於資源限制,日本對轉基因作物的態度既不能像美國那樣寬鬆,也不能像歐盟那樣謹慎,採用的是一種折中的發 展模式,對轉基因作物採取審慎監管和適度發展的態度。一方面,日本禁止轉基因作物在國內的商業化種植,另一 方面又加強轉基因技術研發,批准轉基因作物的進口。

① 日本轉基因作物的研發

1981 年,日本成立政府機構開展生物技術相關研究,短期內就取得許多具有世界先進水平的技術和專利。20 世紀 90 年代初日本就完成了水稻全基因組測序,然後快速推進農業領域重要基因的鑑定和功能分析研究,培育出大量優 良的轉基因材料,具備了將轉基因技術有效應用於品種改良的良好基礎。儘管日本每年在大量進口飼料和糧油原料 等轉基因農產品,但在本土種植依然有諸多限制,除種植過藍色轉基因玫瑰外,日本國內幾乎沒有轉基因作物的商 業化栽培,絕大多數轉基因技術成果仍停留在學術型成果階段。

進入 21 世紀後,日本政府採取多種方式,包括突出重點領域的立項原則,短期內取得更多具有世界先進水平的技術 和智慧財產權,開發出大量具有優良性狀和特殊成分的農業轉基因育種材料,具備了將轉基因技術有效應用於品種改 良的基本條件。然而,日本雖然將 DNA 標識等技術有效應用於品種改良並達到相當水平,但都沒有達到產業化開發 階段;而作為轉基因基礎研究主力的大學,絕大多數轉基因技術成果仍停留在學術型成果階段,未真正實現向實用 化和商業化的主體轉讓。由於轉基因監管過於嚴格,日本部分研究機構和企業已停止相關研究,但也有企業採用在 國外開發、種植,回國內銷售的策略進行轉基因產品的商業化開發。

② 日本轉基因作物的生產與消費

日本消費者對轉基因作物持謹慎態度,雖然日本在轉基因研究方面取得了一定進展,但商業化推進相當緩慢。目前, 儘管日本沒有商業化種植轉基因作物,卻允許進口轉基因作物,並且在所進口的大豆和玉米種轉基因品種所佔的比 例迅速上升。

③ 日本轉基因作物的法律與管理

2001 年日本頒布《轉基因食品標識法》,對轉基因作物以及加工後,食品中仍然殘留轉基因成分的食品,必須進行 轉基因標識;對於以轉基因作物為原料,但加工後最終產品不含轉基因成分的食品自願標識。與歐盟一樣,日本設 定了轉基因食品標識的閾值,其閾值為 5%,即在生產和銷售的各個環節,轉基因生物與非轉基因生物原料都進行了 周密的區別性生產流通管理的情況下,食品中轉基因成分不足 5%才可以不用標識。日本對轉基因食品的監管是進行 基於生產過程的管理,同時日本建立了可追溯區別性生產流通管理制度,不僅能夠對生產信息進行追溯,還有效保 證了轉基因標識的真實可靠性,同時維護了消費者知情選擇權。

日本採取中央和地方兩層政府協同管理轉基因食品的體制。中央政府層面,農林水產省負責轉基因作物的進口審批, 厚生勞動省負責轉基因作物的安全性評價和審批,文部科學省、通產省以及食品安全委員會等部門配合厚生勞動省、 農林水產省,進行轉基因食品安全規制;地方政府的主要職能是綜合協調監管當地的轉基因食品問題。

4、巴西模式:先謹慎後快速發展轉基因作物

巴西轉基因作物種植採取先謹慎後快速放開寬鬆的模式。在 2005 年之前,對待轉基因作物種植持比較謹慎的態度, 由於議會對種植轉基因問題有爭議,沒有立法也沒有批准轉基因作物合法種植。立法通過種植後,快速趕超絕大多 數國家,2011 年成為全球種植轉基因作物的第二大國家,至此仍然保持全球第二的位置。

巴西對轉基因作物的立法起步相對較晚,但立法位階和立法密度較高。2005 年之前,由於議會對種植轉基因問題有 爭議,沒有立法也沒有批准轉基因作物合法種植。2005 年 3 月 4 日,巴西總統籤署了新的《生物安全法》。按照新 法規,在巴西境內從事轉基因生物及其產品的研究、試驗、生產、加工、運輸、儲藏、經營、進出口活動都應當遵 守法規的規定。

二、我國轉基因產業化審批流程嚴格,國產轉基因抗蟲棉反超美國品種

(一)中國持續支持轉基因生物技術研發,八種作物安全證書獲批

1、我國持續支持轉基因生物技術研發

我國轉基因生物技術研究工作始於上世紀 80 年代,截至上世紀 90 年代已經擁有自主智慧財產權的轉基因菸草、棉 花、水稻等作物產品。我國政府高度重視轉基因技術的研究與應用,自上世紀 80 年代開始,「863」、「973」 等 國家科技計劃就將轉基因技術研究列為重大項目予以支持,2008 年國家啟動實施 「轉基因生物新品種培育重大專 項」,2010 年國務院將生物育種產業確定為戰略性新興產業,2013 年國務院頒發生物產業發展規劃, 生物育種產 業列入國家優先發展的戰略性新興產業,《「十三五」國家科技創新規劃》在國家科技重大專項中提到轉基因生物 新品種培育,提出要加大轉基因棉花、玉米、大豆研發力度,推進新型抗蟲棉、抗蟲玉米、抗除草劑大豆等重大產 品產業化,在水稻、小麥等主糧作物中重點支持基於非胚乳特異性表達、基因編輯等技術的性狀改良研究。

2、我國農業部共批准發放 8 種作物安全證書

我國在全球轉基因作物的種植面積方面,目前位居第 7 位。1997 年我國開始種植轉基因作物,當年種植面積僅為 670 公頃,2018 年轉基因作物種植面積已達到 290 萬公頃。目前我國大規模種植轉基因作物主要是抗蟲棉和抗病番木瓜, 其中,擁有自主產權的抗蟲棉的研究開發是我國獨立發展農作物生物育種, 打破跨國公司壟斷,搶佔國際生物技術 制高點的成功案例。

截止目前,我國農業部共批准發放 8 種作物的安全證書:

① 1997 年批准了耐儲存番茄、抗蟲棉花;

② 1999 年批准了改變花色矮牽牛、抗病辣椒;

③ 2006 年批准了抗病番木瓜;

④ 2009 年批准了抗蟲水稻、轉植酸酶玉米。轉基因抗蟲水稻和轉植酸酶玉米安全評價分別歷時 11 年和 6 年;

⑤ 2020 年批准了抗蟲玉米、抗草甘膦大豆。

(二)我國轉基因產業化審批流程嚴格

從 20 世紀 90 年代開始,我國將轉基因生物安全管理納入與國際接軌的法制化軌道,相繼制定頒發了一系列的管理 條例和辦法,形成了對轉基因生物及其產品的評價和管理較完善的法規體系。

1996 年,農業部頒布了《農業生物基因工程管理實施辦法》,根據該辦法,農業部設立了農業生物基因工程安全管 理辦公室,成立了農業生物基因工程安全委員會,建立了農業生物基因工作審批制度,制定了《農業基因工程的安 全性評價方法》和《農業生物遺傳工程體及其產品安全評價措施》。從 1997 年起,我國開始依法受理國內外農業轉 基因生物安全評價申請。

2001 年 5 月 23 日國務院出臺《農業轉基因生物安全管理條例》,對在中國境內從事的農 業轉基因生物研究、試驗、生產、加工、經營和進出口等活動進行全過程安全管理。《農業轉基因生物安全管理條 例》頒布實施後,農業部和國家質檢總局先後制定了 5 個配套規章--《農業轉基因生物安全評價管理辦法》、《農業 轉基因生物進口安全管理辦法》、《農業轉基因生物標識管理辦法》、《農業轉基因生物加工審批辦法》、《進出 境轉基因產品檢驗檢疫管理辦法》,建立了研究、試驗、生產、加工、經營、進口許可審批和標識管理制度 。

在管理制度方面,我國轉基因安全管理主要包括安全評價制度、許可和審批制度、標識制度和進出口管理制度。我 國建立了由農業、科技、衛生、食品、環保、檢驗檢疫等 11 個部門組成的部際聯席會議,負責轉基因重大事宜協 商。 農業部成立了農業轉基因生物安全管理辦公室, 負責全國農業轉基因生物安全監管工作,包括安全評價、監 督管理、體系建設、標準制定、進口審批和進口標識管理。 縣級以上地方各級人民政府行政主管部門負責本行政區 域內的農業轉基因生物安全監督管理工作,實現了對轉基因研發工作的有效管理。 在監管方面,按照屬地化管理原 則,各級農業行政管理部門負責田間試驗、品種審定、種子生產經營和產品標識等環節的行政執法監管。

我國轉基因生物研究和產業化需要經過嚴格的審批流程。轉基因生物安全評級實行分級分階段管理:

① 按照風險程度,轉基因生物安全等級分為 4 級;

② 評價的階段包括實驗室研究、中間試驗、環境釋放、生產性試驗和申請領取安全證書五個階段。其中,中間試驗, 是指在控制系統內或者控制條件下進行的小規模試驗;環境釋放,是指在自然條件下採取相應安全措施所進行的中 規模的試驗;生產性試驗,是指在生產和應用前進行的較大規模的試驗;為確保安全評級科學、可靠、公平和全面, 農業轉基因安全委員會在轉基因產品的環境釋放、生產性試驗和安全證書申領三個方面,實行單票否決制。

③ 安全評價內容包括分子特徵、食用安全和環境安全。分子特徵主要包括基因、插入位點、外緣蛋白表達情況等; 環境安全包括生存競爭能力、基因漂浮、對生物多樣性的影響等;食用安全包括毒性、過敏性、營養成分等。

在獲得轉基因生物安全證書後,進入作物種子新品種審定流程,需要進行不少於兩個生產周期的區域試驗和不少於 一個生產周期的品種試驗,該階段耗時較長,此後還需要獲得生產許可證和經營許可證。

(三)國產轉基因抗蟲棉種植面積反超美國品種

1、2003 年國產轉基因抗蟲棉種植面積反超美國品種

中國是產棉大國,20 世紀 90 年代全國約有 9000 多萬戶棉農,棉花在中國經濟發展中佔有重要地位。然而,棉鈴蟲 大暴發導致棉花產量劇降,棉紡企業因缺乏原料停產,此外,超量使用化學農藥防治害蟲也造成環境嚴重汙染。解 決棉鈴蟲連年暴發成災的唯一辦法,是倚賴高抗棉鈴蟲的新品種。

1996 年我國開啟 Bt 棉花商業化種植。中國審定的第一個轉基因抗蟲棉品種是美國岱字棉公司的新棉 33B,1997-2006 年美國岱字棉公司與孟山都先後在河北省、河南省、山東省、安徽省、湖北省和湖南省審定了 7 個轉基因抗蟲棉品 種,2003 年之前,美國抗蟲棉種植面積在我國佔主導地位。

1998 年中國審定了第一批轉單價抗蟲基因國產轉基因抗蟲棉品種,1999 年審定了第一個國審抗蟲棉品種中棉所 38, 從此邁開了中國轉基因棉花品種培育和生產推廣的步伐。隨著中國研發的轉基因抗蟲棉逐漸成熟,國產抗蟲棉品種 數量和種植面積逐年提高,2001 年轉基因抗蟲棉種植面積首次超過非轉基因棉種植面積,2003 年國產抗蟲棉種植面 積首次超過美國抗蟲棉種植面積,國產抗蟲棉市場份額達到 53.9%,2007 年國產抗蟲棉種植面積已攀升至 96.1%。

2、轉基因棉花種子價格高出常規種子數倍

岱子棉公司在中國先後成立了兩家合資公司:河北冀岱公司和安徽安岱公司,出售美國的轉基因棉花種子。冀岱公 司於 1996 年 11 月由河北省種業集團公司與岱字棉合資興建,其中,河北省種業集團公司持有 33.33%股權,美國孟 山都持有岱字棉部分股權,是冀岱公司實際大股東。安徽安岱公司於 1998 年 7 月由安徽省種子總公司與岱字棉公司 合資成立。

冀岱公司從孟山都相繼引入轉基因抗蟲棉新品種新棉 33B、99B、20B,解決了棉鈴蟲對棉花的危害。1998 年冀岱銷 量 120 萬公斤,1999 年銷量 240 萬公斤,2000-2003 年穩定在 200 萬公斤左右。冀岱公司把基因使用費附加在種子 成本中,市場終端價 42 元/公斤,較當時國內棉花種子價格高出 6-8 倍。

隨著國產抗蟲棉品種的推出,國內常規轉基因抗蟲棉種子定價通常為 25-30 元/公斤,定價明顯優於美國冀岱公司轉 基因棉花種子價格。2008 年冀岱公司停止棉種業務經營,2010 年初冀岱公司 33.33%股權在河北省產權交易中心掛 牌公開轉讓。

三、轉基因玉米商業化漸行漸近,抬升種子價格+專利費豐厚

(一)轉基因玉米商業化漸行漸近

從政策方向看,轉基因作物從非食用,到間接食用到食用的產業化路線清晰。2020 年 1 月 21 日,北京大北農生物 技術有限公司轉基因玉米品種 DBN9936,以及杭州瑞豐生物科技有限公司和浙江大學提交的轉基因品種抗蟲耐除草 劑玉米瑞豐 125 均獲得轉基因生物安全證書。我們判斷,轉基因玉米商業化漸行漸近:

1、2019 年草地貪夜蛾在國內快速傳播,2020 年形勢或更為嚴峻

2018 年以來,草地貪夜蛾在亞洲逐年向北、向南擴展,發生程度越來越重,已擴散至亞洲 16 個國家。2019 年 1 月, 我國雲南首次發現草地貪夜蛾入侵,5 月開始快速傳播蔓延,2019 年草地貪夜蛾發生面積 1500 多萬畝,2020 年草 地貪夜蛾的發生情況可能會比 2019 年更複雜。2020 年 1 月全國農技中心組織專家分析:2019 年草地貪夜蛾侵入我 國區域廣,國內外越冬範圍大、蟲源基數高及玉米等作物種植布局和氣候條件有利,預計 2020 年草地貪夜蛾重發態 勢明顯,發生形勢極為嚴峻,發生區域涉及西南、華南、江南、長江中下遊、江淮、黃淮、華北、西北玉米種植區, 有遷入東北春玉米主產區的可能,發生區域佔玉米種植區面積的 80%以上,見蟲區域超過 1 億畝。

2、我國東北已大面積種植非法轉基因玉米

據我們了解,吉林非法轉基因種植面積佔比達到 8-9 成,遼寧佔比 5 成左右,黑龍江管控力度大,佔比較少,內蒙 古東部佔比也較高。

(二)轉基因玉米商業化抬升種子價格,基因專利費豐厚

1、美國種植戶更傾向於種植轉基因作物

美國農業部公布農業資源管理 II 期調查結果:

① 2010 年種植戶選擇種植 HT 玉米的原因 71%增產、13%節約管理時間、7%殺蟲劑成本降低、9%其他原因,種植 戶選擇種植 Bt 玉米的原因 77%增長、10%節約管理時間、6%殺蟲劑成本降低、7%其他;

② 2007 年種植戶選擇種植 HT 棉花的原因 77%增產、12%節約管理時間、6%殺蟲劑成本降低、5%其他原因,種植 戶選擇種植 Bt 棉花的原因 79%增長、12%節約管理時間、5%殺蟲劑成本降低、4%其他;

③ 2006 年種植戶選擇種植 HT 大豆的原因 60%增產、20%殺蟲劑成本降低、15%節約管理時間、5%其他原因。

從美國轉基因作物和中國轉基因棉花普及率看,2012 年美國轉基因玉米、轉基因大豆和轉基因棉花普及率均已達到 很高的水平,2013 年中國轉基因棉花普及率達到 90%。值得一提的是,農戶種植轉基因作物是不可逆的過程

2、美國轉基因種子溢價明顯

轉基因作物的種子價格明顯高於常規種子價格,2001-2010 年美國轉基因玉米種子較常規種子溢價達到 25%-50%, 美國轉基因大豆種子較常規種子溢價更是高達 30%-80%。

2018 年美國轉基因玉米、轉基因大豆應用率均超過 90%,我們可將 2018 年美國玉米種子和大豆種子價格粗略看成 為轉基因玉米、轉基因大豆種子價格。2018 年美國玉米種子價格、大豆種子價格分別為 96.2 美元/英畝、57.4 美元/ 畝,按照匯率 1 美元=7 人民幣,對應玉米種子價格、大豆種子價格分別為人民幣 110.93 元/畝、66.19 元/畝。

3、轉基因玉米商業化抬升種子價格,基因專利費豐厚

① 維度一:2018 年我國常規玉米種子價格為 55.72 元/畝,而 2018 年美國玉米種子(以轉基因為主)價格為 110.93 元/畝,中國轉基因玉米種子若實現商業化,價格上限有翻番空間;

② 維度二:2001-2010 年美國轉基因玉米種子較常規種子溢價達到 25%-50%,若以 2018 年我國常規玉米種子價格 55.72 元/畝為基數,中國轉基因玉米種子溢價可達到 13.93 元-27.86 元。

轉基因玉米一旦商業化,玉米種子公司新增利潤主要來自於兩方面:

① 種子價格提升:2013-2018 年中國玉米年種植面積在 6-7 億畝之間波動。現假設:轉基因玉米推廣面積最終達到 4 億畝,每畝轉基因種子溢價 13.93 元-27.86 元,則玉米種子行業規模可擴大 55.72 億元-111.44 億元;

② 基因專利費:國外的收費模式是,轉基因性狀可以帶來 10-20%的增產,相應的收益會由性狀研發公司、種子公 司和農民一起分享。從分成比例上看,農民最多,生物技術公司會比種子公司多一些。據我們草根調研了解到,專 利許可費約 10 元/畝,若轉基因玉米推廣面積最終達到 4 億畝,則對應 40 億元左右的基因專利費。

(三)龍頭種業公司將充分受益轉基因玉米商業化

從政策方向看,轉基因作物從非食用,到間接食用到食用的產業化路線清晰;從轉基因玉米商業化的現實意義看, 可有效解決草地貪夜蛾在國內快速傳播的問題。我國轉基因生物研究和產業化需要經過嚴格的審批流程,評價階段 包括實驗室研究、中間試驗、環境釋放、生產性試驗和申請領取安全證書。今年 1 月 21 日,北京大北農生物技術有 限公司轉基因玉米品種 DBN9936,以及杭州瑞豐生物科技有限公司和浙江大學提交的轉基因品種抗蟲耐除草劑玉米 瑞豐 125 已獲得轉基因生物安全證書。在獲得轉基因生物安全證書後,需要進入作物種子新品種審定流程,此後還 需要獲得生產許可證和經營許可證,需緊密跟蹤進度。

我們判斷,轉基因玉米商業化已漸行漸近。轉基因玉米一旦商業化,玉米種子公司可以從種子價格提升和基因專利 費兩方面獲得豐厚的回報。現假設:轉基因玉米推廣面積最終達到 4 億畝,每畝轉基因種子溢價 13.93 元-27.86 元, 則玉米種子行業規模可擴大 55.72 億元-111.44 億元,同時可分享 40 億元基因專利費。我國龍頭種業公司有望在共享 玉米種子行業擴容的同時,迎來市場集中度和盈利能力大幅提升,我們建議高度關注大北農、隆平高科、荃銀高科、 登海種業的投資機會。

(報告來源:華創證券)

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