分子农业是一门通过生物技术促进将作物用作高价值生物产品的生物工厂的学科。为此，将非粮食作物转化为高效的生物工厂，被视为现代生物经济的有效解决方案，同时也是促进农村发展的可持续战略。
的许多内在生理特征 植物， 包含 他们广阔的（生物） 生产能力， 他们的 真核生物 细胞组织 缺乏外来传染因子 影响哺乳动物和缓解 农艺缩放是重要的考虑因素，有助于将植物生物工厂置于生物经济中生物分子生产系统的最前沿。植物的生物生产能力可用于生产重组蛋白或小代谢物。在小代谢物的情况下，工程方法包括将植物的代谢通量转移到具有附加值的小分子（例如药物、添加剂、抗氧化剂等）的生产中。这种方法也称为植物代谢工程。植物代谢库是生物圈中最丰富的库之一，这说明植物细胞作为代谢物的生物工厂的充分性。
作为重组蛋白产业的一部分，植物生物工厂也在扩大其份额。 1997年，第一个植物来源的重组蛋白商业化。这种蛋白质是 ProdiGene 在玉米中生产的鸡抗生物素蛋白，用于诊断。同年，Chong 及其同事实现了重组人乳酪蛋白在马铃薯植株中的表达。其他类型的蛋白质，如淀粉酶、植酸酶和水解酶，也在转基因植物中生产，目前已用于工业。
分子农业的最新突破之一是在胡萝卜细胞中生产 ELELYSOÒ（taliglucerase alfa），该酶用于酶替代疗法来治疗成年戈谢病患者（Protalix BioTherapeutics，以色列）。 taliglucerase alfa 是 FDA 于 2012 年批准的第一个供人类使用的植物性治疗蛋白的例子。 Mapp Biopharmaceutical Inc. 的商业部门 LeafBio 于 2015 年宣布，美国食品和药物管理局 (FDA) 已批准ZMapp 用于治疗埃博拉病毒病的“快速通道”称号。快速通道指定授予 FDA 根据非临床或临床数据确定有潜力解决未满足的医疗需求的药物。由于过去几年对临床应用的高需求，植物衍生药物产品在过去几年引起了极大的兴趣。
然而，迄今为止，除了少数例外，生物技术生产一直由微生物系统和哺乳动物细胞培养物主导。 原因在于两个相互关联的方面。一个是 技术难度 与微生物和细胞培养物相比，涉及在植物中引入（选择）精确的遗传修饰，这一困难在欧洲因对转基因生物的严格监管而加剧。在某些方面与前者具有协同作用的第二个因素是 缺乏专门的植物生物工厂平台.在过去，微生物和哺乳动物生物工厂的成功开发中，将生物技术工作集中在少数特殊生物上是至关重要的。不是为每个生物工厂物种开发一次性特性和/或工具，而是通过将努力集中在单个底盘上，促进工具开发和功能发现的良性循环来取得真正的进展。 这个方向的一个主要例子是细菌 大肠杆菌，它在工业和学术领域集中了 40 多年的研究工作这导致了无休止的适应和改进 大肠杆菌的底盘（低重组，减少蛋白水解，病毒易感性等），已经 大肠杆菌 生物生产的首选细菌。同样，优化不同门类的标准平台，例如 毕赤酵母、酿酒酵母 （酵母）或中国仓鼠卵巢 (CHO) 细胞系（哺乳动物细胞）已经能够识别功能线索，以提高生物产品的质量和产量。这些线索一旦被解密，就可以很容易地转移到更专业的生物身上，但要做到这一点，之前的专业重点是必不可少的。
直到最近，还没有为优化植物生物生产设定模式植物物种。相反，大约 20 年的分子农业历史的特点是从可食用作物到工业或少数作物的众多平台物种的分散选择。 NEWCOTIANA 财团是通过共识创建的，即 最有效率 在分子农业领域实现质的飞跃的途径是有利于 集中力量培育重点植物品种，并进行协调一致和加速的“再利用”育种，旨在开发基于这些选定基因组的多用途植物生物工厂。我们确信该属内的茄科植物物种 烟草， 具体来说 烟草 （栽培烟草）和 本氏烟草 （澳大利亚矮烟草），是目前最适合用作广泛的“底盘” 分子农业平台.