Paghahanda ng mga Pananim para sa Hinaharap: Kayang Ba ng Gene Editing Lutasin ang Seguridad sa Pagkain?

Mas Mahusay na Agrikultura Kailangan

Habang humaharap ang ating sibilisasyon sa pagsasama ng tumataas na populasyon at kawalang‑tatag ng klima, muling sumasailalim sa unahan ng mga mahahalagang isyu ang tanong tungkol sa seguridad sa pagkain. Dagdag pa rito, marami pang ibang panganib ang nadadagdag sa listahan, na nagpapasensitibo pa sa isyu, tulad ng patuloy na pinsala sa biodiversity at pagkalipol ng mga species, polusyon, pagguho ng matabang lupa, urbanisasyon ng mga sakahan, at iba pa.

Bilang resulta, napakalaking presyon ang bumubuo sa mga agronomista at siyentipiko ng halaman upang magbigay ng mga solusyon na, sa ideal, sabay‑sabay na magpapahusay ng carbon sequestration, pagtaas ng produksyon ng pagkain, at pagbawas ng epekto sa mga sakahan.

“Kung hindi natin ito maisaayos, sa totoo lang, wala na akong iniisip na mahalaga pa.”

U.S. Secretary of State Anthony Blinken sa Global Solutions for Food Security Event sa New York noong Setyembre 2023

Isa sa pinaka‑promising na kasangkapan ay ang genetic engineering, ngunit may ibang pokus ito kumpara sa nakaraang gene editing ng mga pananim. Habang ang nakaraang pokus ay itulak ang mas mataas na ani kahit anong gastos at kasabay ng mabigat na paggamit ng kemikal, ang mas advanced na mga pamamaraan ay maaaring pagsamahin ang mas mataas na produksyon kasama ang mas napapanatiling resulta.

Ito ang argumento na binuo ni Stephen Long, isang propesor ng crop sciences at plant biology sa University of Illinois Urbana‑Champaign, sa isang publikasyon¹ na pinamagatang “Kailangan at mga pagkakataon upang ihanda ang mga pananim para sa hinaharap at ang paggamit ng mga sistema ng pananim upang mapababa ang pagbabago sa atmospera”.

Nagbabagong Planeta

Isang Madilim na Larawan?

Bago talakayin kung paano mag‑aangkop, kailangan nating maunawaan kung ano ang nagbabago, at napakakomplikado ng larawan. Inaasahan na ang global warming ay hindi lamang magbabago ng karaniwang kondisyon, na magpapasagana sa ilang lugar at magpapababa sa iba, kundi magpapataas din ng dalas at tindi ng mga matinding pangyayari.

Kasama rito ang matinding temperatura, tagtuyot, pagbaha, at antas ng surface ozone, na lahat ay maaaring magdulot ng malaking epekto sa ani ng pananim, higit pa kaysa sa pangkalahatang pagbabago ng karaniwang kondisyon, kung saan maaaring sapat na ang pagbabago ng mga pamamaraan sa agrikultura.

Umabot ang atmospheric CO2 sa 427 p.p.m. noong 2024 at tinatayang aabot sa humigit‑kumulang 600 p.p.m. pagsapit ng 2050−2060. Sa ganitong senaryo, maaaring tumaas pa ang pandaigdigang average na temperatura ng 1.2 °C hanggang 2050−60, hanggang 2.7 °C higit sa pre‑industrial na temperatura.

Tungkol sa pagkain, kakailanganin ng mundo ng 35 hanggang 56 % na karagdagang pagkain pagsapit ng 2050, dahil sa pagtaas ng konsumo bawat tao, lumalaking populasyon, at pagtaas ng basura mula sa produksyon ng pagkain habang mas maraming tao ang lumilipat sa mga lungsod.

Kapag pinagsama sa inaasahang pagkalugi ng mga pananim mula sa matinding pangyayari at pagbabago ng klima, ito ay halos nangangahulugang kailangang doblehin ang pandaigdigang produksyon ng pagkain pagsapit ng 2050.

Hindi Lahat Masamang Balita

Gayunpaman, ang pagtaas ng CO2 na sanhi ng pagbabago ng klima ay may positibong epekto: pinasisigla nito ang paglaki ng halaman. Sa katunayan, ang pinataas na konsentrasyon ng CO2 ay karaniwang ginagamit sa mga greenhouse upang mapataas ang ani.

“Modernong elite na cultivar ng palay at soybeans na nagpapakita ng pagtaas ng ani ng humigit‑kumulang 30 % kapag itinaas ang CO2 sa inaasahang antas para sa 2050−60.

Ang mga C4 na pananim—mais at sorghum—ay hindi nagpapakita ng pagtaas ng ani, dahil sila ay CO2‑saturated na sa kasalukuyang mataas na antas.”

Ito ay lalong totoo para sa mga halaman na may C3 metabolism, na kinabibilangan ng karamihan sa mga hindi tropikal na pananim, at bumubuo ng malaking bahagi ng mga pangunahing pananim sa mundo (Ang mga C4 na halaman ay may ibang metabolismo, na nagko‑koncentrate ng CO2 sa dahon bago ang photosynthesis, kaya makatuwiran na ang ambient na antas ng CO2 ay hindi gaanong mahalaga para sa kanila).

Pinagmulan: GforG

Isa pang magandang balita ay ang dobleng ani ng mga pananim ay hindi lamang posible, ito ay nagagawa na, kahit na para sa ilang tiyak na pananim.

Halimbawa, ang malawak na pamumuhunan sa R&D ng mga korporasyong agrikultural ay nagdoble na ng ani ng mais, habang ang iba pang pangunahing pananim, tulad ng palay, trigo, patatas, at sorghum (mahahalaga sa Africa at mga tropikal na rehiyon) ay nahuhuli.

Pinagmulan: Royal Society Publishing

Pagtugon sa mga Problema sa Agrikultura

Mababang Altitud na Ozone

Ang tropospheric ozone (O3) ay isang pangalawang pollutant na nabubuo sa pamamagitan ng aksyon ng sikat ng araw sa volatile organic compounds at nitrogen oxides sa maruming masa ng hangin.

Sa kasalukuyan, ang mga antas na >100 ppb ay madalas na matatagpuan sa mga rural na lugar ng US corn belt, na may mas mataas na antas sa mga pangunahing lugar ng produksyon ng pananim sa China at India.

“Ang ozone ay nagdudulot na ng 5 % na pagkalugi para sa soybeans at humigit‑kumulang 10 % para sa mais sa USA, na nagkakalkula ng halos $9 bilyong gastos taun‑taon. Sa kabuuan, maaaring magresulta ito sa hanggang 10 % na pagkalugi ng mga pandaigdigang pananim.”

Ang genetic modification sa anatomiya ng halaman, lalo na sa stomata (mga butas na nagpapapasok ng hangin sa mga dahon) ay maaaring magpababa ng pagpasok at pinsala ng ozone. Habang tumataas ang konsentrasyon ng CO2, ang mas kaunting bukas na stomata ay hindi dapat magdulot ng malaking epekto sa kahusayan ng photosynthesis.

Pinagmulan: ScienceFacts

Ang pagpapalakas ng produksyon ng mga antioxidant sa halaman ay maaari ring makatulong na bawasan ang oksidasyon ng mga molekula ng ozone, at makatulong na mapabuti ang pangkalahatang resistensya ng halaman sa stress.

Tagtuyot at Paggamit ng Tubig

Inaasahan na ang mas mataas na temperatura at mas matinding panahon ay kaugnay ng mas maraming kakulangan sa tubig.

Pag‑sapit ng 2050, ang pandaigdigang pagkalugi ng ani dahil sa tagtuyot sa mais ay tinatayang tataas sa 21.3 % mula sa dating average na 12.0 % para sa panahon 1961–2006, at para sa trigo mula 9.6 % hanggang 15.5 %.

Ang proporsyon ng mga rehiyon na apektado ng tagtuyot ay tataas nang husto sa Africa at Oceania, mula sa kasalukuyang 22 % at 15 %, ayon sa pagkakasunod, hanggang 59 % at 58 % pagsapit ng katapusan ng siglo.

Dito rin, ang mas mababang pagbukas ng stomata ay maaaring makatulong na bawasan ang pangangailangan ng tubig sa mga halaman, at bawasan ang stress sa panahon ng tagtuyot.

“Ang resulta ay 15 % na pagbuti sa leaf‑level water‑use efficiency sa field‑grown na tabako at 30 % na pagbaba sa kabuuang paggamit ng tubig ng halaman. Dahil sa mabilis na paraan ng pag‑modify ng gene, madalas gamitin ang tabako bilang test bed para pag‑aralan ang mga pagbabago na maaaring magamit sa iba’t ibang ibang halaman.”

Ang genetic engineering tulad ng pagpapakilala ng Bacillus subtilis cold shock protein B (cspB) sa halaman ay maaaring magpabuti ng resistensya sa tagtuyot ngunit hindi pa nailalapat sa komersyal na aplikasyon.

Pagpapalakas ng Carbon Sequestration

Sa huli, ang mga halaman ay mga makina na nagko‑convert ng tubig, CO2, at sikat ng araw sa organikong materyal. Tanging 50 % lamang ng biomass ng mga pananim ang inaani, at ang natitira ay naiwan sa anyo ng mga tangkay o ugat.

Kung ang organikong materyal na ito ay maaaring manatili sa lupa, sa halip na masira sa loob ng ilang taon, ito ay magpapataas ng net terrestrial carbon sink ng 50 %.

Ang mas malalim na ugat na sinamahan ng no‑till farming methods ay maaaring sagot, na may ilang mekanismo na sabay‑sabay na gumagana kapag mas matibay na sistema ng ugat ang ininhinyero, alinman sa pamamagitan ng genetic manipulation o dedikadong breeding programs:

• Pagpapabuti ng kalidad ng lupa at kakayahan nitong mag‑imbak ng tubig.
• Pagpapabuti ng resistensya ng halaman sa tagtuyot, na nagpapanatiling mas mataas ang pag‑absorb ng carbon sa lahat ng oras.

Ang pagbabago ng komposisyon ng cell wall, na may mas maraming lignin at mas mahabang carbon molecules, ay maaari ring magpataas ng resistensya ng patay na organikong materyal laban sa pagkabulok, na nag‑trap ng carbon sa ilalim ng lupa sa loob ng mga dekada, o kahit mga siglo at higit pa.

Sa huli, maaaring gawin ang mas proaktibong pamamaraan, na may layuning direktang “mag‑farming” at mag‑trap ng carbon sa industriyal na sukat. Natukoy ng mga siyentipiko ang mataas na produktibong C4 perennial grasses tulad ng Miscanthus × giganteus o switchgrass (Panicum virgatum) at prairie cordgrass (Spartina pectinata), na maaaring mag‑trap ng hanggang 130 tonelada ng CO2 bawat ektarya sa isang taon, o marahil higit pa para sa ilang mga variety.

Sa paggamit ng BECCS (bioenergy with carbon capture and storage), ang biomass na ito ay maaaring sunugin upang lumikha ng kuryente, at ang nagresultang CO2 ay kinukuha at inililipat sa malalim na imbakan sa ilalim ng lupa.

Pinagmulan: Penn State University

Paggawa ng Angkop na Regulasyon

Pag‑navigate sa mga Kontradiksyon

Isang isyu sa malawakang pag‑deploy ng mga ganitong binagong pananim na kayang magtaas ng ani sa harap ng pagbabago ng klima, o kahit makatulong sa pag‑mitigate nito, ay tiyak na mangangailangan ng paggamit ng GMO na pananim.

Sa kontekstong ito, ang pag‑aatubili ng mga pangunahing rehiyon na gamitin ang ganitong mga pananim ay maaaring maging malaking hadlang sa anumang solusyong biotech‑driven sa pagbabago ng klima at kakulangan sa pagkain.

Ito ay lalo na totoo para sa EU, na madalas na nagbabawal nang buo sa mga GMO na pananim. Ngunit ang ibang mga rehiyon ay kadalasang ganap na nagbabawal ng GMOs mula sa organic labels, sa kabila ng mahigpit na target na dagdagan ang bahagi ng kanilang agrikultura na sakop ng organic label.

Kaya sa kasalukuyang konteksto ng lehislasyon, ang pagprotekta sa kapaligiran sa pamamagitan ng mas maraming organic farming ay maaaring magdulot ng pinsala sa kapaligiran sa pamamagitan ng pagkawala ng pinabuting ani at pagtaas ng carbon capture.

Ito ay paksa ng isang publikasyon sa prestihiyosong siyentipikong magasin na Cell² na pinamagatang “Mga bagong genomic technique sa organikong produksyon: Mga Pagsasaalang‑alang para sa siyentipikong batay, epektibo, at katanggap‑tanggap na regulasyon ng EU”.

CRISPR at Iba pang Bagong Genomic Techniques (NGTs)

Isang mahalagang isyu ay ang pag‑distinguish ng mga bagong genomic technique (NGTs) mula sa mas luma, mas magaspang na mga pamamaraan na dati ginagamit upang lumikha ng GMOs.

Ang mas kontrolado at tumpak na pamamaraang ito ng genetic engineering ay kinabibilangan ng CRISPR‑Cas9, site‑directed nuclease technology (SDN), oligonucleotide‑directed mutagenesis (ODM), at RNA‑dependent DNA methylation (RdDm).

Kabaligtaran sa pag‑insert ng dayuhang gene sa halaman, ang NGT ay maaaring lumikha ng target na mutasyon na maaaring natural na naganap o mag‑insert ng materyal mula sa isang halaman na maaaring natural na nag‑cross sa target na pananim.

“Ang organikong agrikultura ay maaaring gumanap ng mahalagang papel sa paglipat tungo sa mas napapanatiling sistema ng pagkain,

Ang mas malaking pokus sa kahusayan at resiliency ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mas malaking pagkakaiba‑iba ng mga pananim, na ang pag‑unlad ay maaaring mapadali at mapabilis ng NGTs.”

Kaya habang hindi ganap na “natural”, ang NGTs ay hindi rin lumilikha ng isang bagay na hindi kailanman maaaring mangyari nang kusa, at sa halip ay “ginagabayan ang kamay ng kalikasan”.

Ang mga tagasuporta ng posisyong ito ay naniniwala na kinakailangan maunawaan ang likas na katangian ng NGTs at gumawa ng masusing pagkakaiba sa pagitan ng mga teknolohiyang pinag-aaralan (GMOs kumpara sa NGTs).

Maaari bang Mag‑adapt ang Organic Labels sa NGTs?

Isang malaking dahilan kung bakit nag‑aatubili ang mga regulator at ang publiko na tanggapin kahit ang “natural” na NGTs sa organic label ay dahil maaari nitong sirain ang pananaw sa label na ito.

Sa halip, iminungkahi ng mga may‑akda ng papel na lumikha ng mga scheme na may label na “organic + NGT” na naglilinaw na hindi ito lamang ang “klasikal na organic” na scheme ng pagsasaka, ngunit hindi rin ito ang karaniwang GMOs.

Kung ang organikong agrikultura ay isang itinataguyod na uri ng produksyon sa agrikultura sa EU, lahat ng anyo ng organikong produksyon (kasama ang NGT+) ay kailangang tanggapin kapag sinusuri ang lawak ng mga layunin ng organic sa EU.

Maaaring buksan nito ang daan sa mas malawak na paglaganap ng mga organikong pamamaraan ng pagsasaka, nang hindi isinasakripisyo ang ani. Lalo na dahil ang mga organic label ay higit pa sa uri ng halaman, kundi pati na rin sa mga pamamaraan ng pagsasaka tulad ng paggamit ng pestisidyo at herbicide, pag‑aararo at pamamaraan ng pagtatanim, atbp.

Pangwakas na Pag‑iisip sa Gene Editing at Resilience ng Agrikultura

Ang pagbabago ng mga kondisyon ng klima at ang pagtaas ng pangangailangan sa pagkain ay parehong malaking panganib at malaking oportunidad.

Sa isang banda, maaari itong magdulot ng napakalaking pagdurusa ng tao at pinsala sa ekolohiya. Sa kabilang banda, maaari itong maging puwersa na mag‑udyok sa atin na lumikha ng mas maganda at mas napapanatiling anyo ng agrikultura.

Malamang na ito ay magaganap sa pamamagitan ng ilang pagbabago sa genetika ng ating mga pananim, tulad ng ginagawa mula pa noong simula ng agrikultura.

Ang mga bagong teknik sa genomics ay maaari nang gamitin ang kayamanang datos ng genomics na naipon sa mga nakaraang dekada upang lumikha ng mas matibay at produktibong mga halaman.

Samantala, ang ating mga regulasyon at pananaw sa genetic engineering ay kailangan ding umunlad. Ang panghuli na layunin ng pagprotekta sa kapaligiran ay kailangang lampasan ang mga preconception tungkol sa GMOs na nabuo noong ang genetic engineering ay medyo paunang anyo pa lamang.

Hindi ito nangangahulugang dapat maging walang kontrol ang pagbabago ng ating biosphere, ngunit na ang mas bukas at maingat na pamamaraan na gumagamit ng lahat ng magagamit na bagong kasangkapan ay maaaring magbigay ng pinakamainam na resulta habang binabawasan ang karamihan ng mga panganib.

Tagapagpasimula ng Genetic Engineering sa Halaman

Corteva

Ang Corteva ay isang pandaigdigang lider sa teknolohiya ng pagsasaka, lalo na sa kemikal at binhi. Aktibo rin ito sa mga bagong teknolohiya sa pagsasaka tulad ng robotics.

Sa $17.2B na net sales noong 2023, higit sa 22,500 na empleyado, at higit sa 10,000,000 na customer, ang kumpanya ay kabilang sa pinakamalalaki sa kanyang sektor, kasama ang mga kompetitor sa US na Bayer at Syngenta.

Sa pangkalahatan, at marahil sumasalamin sa mas malalim na trend ng nabawasang konsumo at tumaas na kompetisyon, ang benta ng mga kemikal (pesticides, herbicides, atbp.) ay bumaba noong 2024, habang ang benta ng binhi ay tumaas.

Pinagmulan: Corteva

Sa mas malalim na pagtingin, ang pangunahing negosyo ng Corteva sa binhi ay sa mais at soybeans, na bumubuo ng malaking bahagi ng kita ng kumpanya sa segmentong ito. Pinakakilala, ang “Enlist E3” soybean ng Corteva, na may resistensya sa 3 herbicide (2,4‑D choline, glyphosate, at glufosinate), ay lumago mula sa ibaba ng 5 % noong 2019 upang umabot ng >65 % ng merkado sa US.

Sa crop protection/chemical, higit sa kalahati ng benta ay para sa herbicides, at ang natitira ay karamihan ay binubuo ng insecticides at fungicides.

Itinayo ng Corteva ang kasalukuyang negosyo nito sa tradisyonal na industriyal na pagsasaka, na nananatiling napaka‑profitableng aktibidad na sumusuporta sa kasalukuyang budget para sa R&D.

Gayunpaman, tulad ng tinalakay natin dito at sa nakaraang artikulong “Future of farming”, nagbubukas ang mga bagong posibilidad, kung saan nangunguna ang Corteva:

• Gene editing ng umiiral na mga pananim, kabilang ang paggamit ng teknolohiyang CRISPR.
• Isang innovation hub para sa mga ag‑tech startup, Corteva Catalyst. “Isang machine learning platform ang tumutulong sa mga pagsisikap na i‑landscape ang sektor at tukuyin ang mga teknolohiyang may kaugnayan sa mga prayoridad sa pananaliksik ng Corteva.”
• Biostimulants, biocontrol, at iba pang produktong natural‑origin tulad ng pheromones ng insekto na may napatunayan at predictable na performance.
• Nitrogen‑fixing bacteria (BlueN™ o Utrisha™ N) upang lumikha ng karagdagang pataba na walang kemikal.
• Butil na bio‑fortified ng bitamina A para sa pagpapabuti ng nutrisyon sa mahihirap na bansa.
• Mga walking robot para sa mga row crops.
• Mga eksperimento sa pagpapatupad ng AI sa mga sakahan, mula sa pag‑ani ng prutas hanggang sa pagtukoy ng pinakamahusay na halaman para sa pagpili ng katangian para sa produksyon ng binhi.
• Buong hanay ng mga solusyon sa software, mula sa data ng land imagery hanggang sa farm management software at pag‑monitor at pagbebenta ng carbon credit.

Aktibo rin ang Corteva sa pag‑tingin sa hinaharap na tumataas na pangangailangan para sa green biofuels at specialty proteins, na may $10B‑$30B na market na maaaring maabot pagsapit ng 2035.

Pinagmulan: Corteva

Sa kabuuan, habang ang Corteva ay higante ng mga “lumang” industriyal na pamamaraan sa pagsasaka, malinaw din itong nakakaalam sa mga pagbabago sa sektor at inilalagay ang sarili upang maging kapantay na laki at matagumpay na kumpanya na naka‑adapt sa mabilis na nagbabagong mga praktis sa agrikultura.

Pinakabagong Balita at Pag‑unlad sa Stock ng Corteva (CTVA)

Mga Pag-aaral na Binanggit

<sup>1. Long Stephen P. (2025) Kailangan at mga pagkakataon upang ihanda ang mga pananim para sa hinaharap at ang paggamit ng mga sistema ng pananim upang mapababa ang pagbabago sa atmospera. Phil. Trans. R. Soc. 29 Mayo 2025. http://doi.org/10.1098/rstb.2024.0229
2. Molitorisová, Alexandra, et al. (2025) Mga bagong genomic technique sa organikong produksyon: Mga Pagsasaalang‑alang para sa siyentipikong batay, epektibo, at katanggap‑tanggap na regulasyon ng EU. Cell Reports Sustainability, Mayo 30, 2025. https://www.cell.com/cell-reports-sustainability/fulltext/S2949-7906(25)00101-6</sup>