China melaporkan kemajuan penting dalam pengembangan jagung berprotein tinggi yang ditujukan untuk pakan ternak. Terobosan ini dinilai berpotensi mengurangi ketergantungan besar negara itu pada bungkil kedelai impor sebagai sumber protein.
Tim ilmuwan mengidentifikasi dua gen kunci yang terkait dengan kandungan protein tinggi pada jagung, lalu memanfaatkannya untuk memperbaiki varietas jagung utama. Hasilnya, kandungan protein pada sejumlah galur dan hibrida meningkat nyata tanpa mengorbankan hasil panen.
Mengapa temuan ini penting
Jagung adalah komoditas biji-bijian terbesar di China dari sisi volume produksi. Namun, kandungan protein jagung umumnya hanya sekitar 8 persen, sehingga pasokan pakan ternak masih sangat bergantung pada kedelai impor.
Wu Yongrui, wakil direktur Pusat Keunggulan Ilmu Tanaman Molekuler Akademi Ilmu Pengetahuan China, mengatakan impor kedelai China pada 2025 melampaui 100 juta ton. Menurut dia, kenaikan kandungan protein jagung sebesar satu poin persentase saja setara dengan protein yang terkandung dalam sekitar 8 juta ton kedelai impor.
Angka itu menjelaskan mengapa peningkatan kualitas jagung dinilai sangat strategis bagi sektor peternakan. Jagung berprotein tinggi dipandang sebagai salah satu cara paling menjanjikan untuk menutup kekurangan protein pakan di dalam negeri.
Wu menjelaskan, tantangan besar selama ini bukan sekadar pada teknik pemuliaan, melainkan pada ketersediaan gen unggul yang benar-benar mampu mendorong protein tetap tinggi. Selama bertahun-tahun, program pemuliaan belum memiliki akses yang memadai terhadap gen semacam itu.
Jejak gen dari jagung liar
Penelitian ini berangkat dari fakta bahwa jagung liar memiliki kandungan protein sangat tinggi, bahkan bisa mencapai 30 persen. Namun setelah lebih dari 9.000 tahun domestikasi dan pemuliaan modern, sebagian besar gen terkait protein tinggi tersebut hilang dari varietas kontemporer karena tidak pernah menjadi sasaran seleksi yang terarah.
Pada 2022, tim yang dipimpin Wu lebih dulu menemukan gen berprotein tinggi pertama bernama THP9-T dari jagung liar. Penemuan itu menjadi langkah awal untuk menaikkan kandungan protein pada varietas jagung domestik utama di China.
Meski begitu, peningkatan lebih lanjut masih sulit dicapai. Karena itu, penemuan gen kedua menjadi bagian penting dari terobosan terbaru ini.
Tim peneliti kemudian mengidentifikasi gen berprotein tinggi kedua, yakni THP3-T. Uji lapangan selama beberapa tahun di berbagai lokasi menunjukkan gen ini mampu menaikkan kandungan protein biji jagung pada galur inbrida dari 10 persen menjadi lebih dari 13 persen.
Yang menonjol, peningkatan itu dicapai tanpa merusak hasil panen. Wu juga menyebut gen tersebut meningkatkan kandungan protein pada seluruh bagian tanaman, membuat jagung tumbuh baik, serta tetap kaya protein dengan penggunaan pupuk yang lebih sedikit.
Efek gabungan dua gen
Penelitian lanjutan menunjukkan bahwa menggabungkan THP3-T dan THP9-T menghasilkan efek sinergis yang sangat kuat. Pada galur inbrida, kombinasi keduanya mampu meningkatkan kandungan protein biji jagung dari 10 persen menjadi 15 persen.
Capaian itu jauh melampaui dampak masing-masing gen jika digunakan secara terpisah. Temuan ini membuka peluang baru untuk pemuliaan jagung yang bukan hanya berfokus pada produktivitas, tetapi juga kualitas nutrisi.
Wu menilai temuan tersebut sebagai kepingan penting untuk pemuliaan jagung berprotein tinggi. Menurut dia, hasil itu juga memberi kemungkinan baru bagi peningkatan kualitas dan penyempurnaan genetik berpresisi pada jagung modern.
Sudah diterapkan pada varietas utama
Tim peneliti menggunakan teknologi pemuliaan berbantuan penanda untuk memperbaiki lebih dari 80 galur tetua dari kultivar jagung utama di China. Melalui pendekatan itu, kandungan protein pada galur-galur tersebut ditingkatkan hingga lebih dari 14 persen.
Perbaikan juga dicapai pada Zhengdan958, hibrida jagung yang paling luas dibudidayakan di China. Kandungan protein bijinya berhasil ditingkatkan dari 8,5 persen menjadi lebih dari 12 persen.
Hasil ini penting karena menunjukkan terobosan genetika tersebut tidak berhenti di laboratorium. Teknologi yang dikembangkan sudah diterapkan pada materi pemuliaan yang relevan dengan sistem produksi jagung skala besar.
China memproduksi sekitar 300 juta ton jagung setiap tahun. Wu memperkirakan, bila kandungan protein jagung untuk pakan ternak di seluruh negeri dinaikkan empat poin persentase menjadi lebih dari 12 persen, tambahan protein yang dihasilkan akan setara dengan lebih dari 30 juta ton kedelai impor.
Jumlah itu kira-kira setara dengan 30 persen dari impor kedelai China saat ini. Artinya, dampaknya bisa meluas dari level varietas tanaman ke skala neraca pangan dan pakan nasional.
Han Bin, direktur CEMPS sekaligus akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan China, mengatakan pencapaian tersebut memiliki nilai sosial-ekonomi yang signifikan. Menurut dia, adopsi luas jagung berprotein tinggi dapat menurunkan biaya pakan secara drastis, meningkatkan keuntungan industri peternakan, dan mendorong kenaikan pendapatan petani.
Temuan ini telah dipublikasikan secara daring pada Rabu (3/6) di jurnal Nature. Publikasi itu menandai bahwa pengembangan jagung berprotein tinggi di China kini telah masuk ke tahap yang mendapat perhatian luas dari komunitas ilmiah internasional.
