Ilmuwan China Kembangkan Jagung Berprotein Tinggi untuk Makanan Ternak

Shanghai (KABARIN) - Para ilmuwan di China berhasil menciptakan terobosan baru di bidang pertanian dengan mengembangkan varietas jagung berprotein tinggi yang berpotensi menjadi solusi untuk mengatasi kekurangan protein pada pakan ternak.

Keberhasilan ini dicapai setelah tim peneliti mengidentifikasi dua gen penting yang mampu meningkatkan kandungan protein jagung secara signifikan tanpa mengurangi hasil panen. Temuan tersebut dinilai dapat membantu China mengurangi ketergantungannya terhadap impor kedelai yang selama ini menjadi sumber protein utama dalam industri pakan ternak.

Wakil Direktur Center for Excellence in Molecular Plant Sciences (CEMPS) Akademi Ilmu Pengetahuan China (CAS), Wu Yongrui, menjelaskan bahwa jagung merupakan komoditas biji-bijian terbesar di China berdasarkan volume produksi. Namun, kandungan protein jagung pada umumnya masih tergolong rendah, yakni hanya sekitar 8 persen.

Rendahnya kandungan protein tersebut membuat China sangat bergantung pada bungkil kedelai impor untuk memenuhi kebutuhan protein dalam pakan ternak. Menurut Wu, peningkatan kandungan protein jagung meski hanya satu persen saja dapat memberikan dampak yang sangat besar.

"Pada 2025, impor kedelai China melampaui 100 juta ton. Peningkatan kandungan protein jagung sebesar hanya satu poin persentase akan setara dengan protein yang terkandung dalam sekitar 8 juta ton kedelai impor," kata Wu.

Karena itu, pengembangan jagung berprotein tinggi dianggap sebagai salah satu langkah strategis untuk mengurangi ketergantungan terhadap impor kedelai sekaligus memperkuat sektor peternakan domestik.

Dalam penelitiannya, tim ilmuwan menemukan bahwa jagung liar sebenarnya memiliki kandungan protein yang jauh lebih tinggi dibandingkan varietas modern. Menurut Wu, jagung liar dapat mengandung protein hingga 30 persen.

Namun, setelah lebih dari 9.000 tahun proses domestikasi dan pemuliaan tanaman, sebagian besar gen yang berperan dalam meningkatkan kandungan protein tersebut hilang dari varietas modern. Hal ini terjadi karena proses seleksi selama bertahun-tahun lebih berfokus pada peningkatan hasil panen dibandingkan kandungan protein.

Pada 2022, tim peneliti yang dipimpin Wu berhasil menemukan gen pertama yang berkaitan dengan kandungan protein tinggi, yaitu THP9-T, yang berasal dari jagung liar. Penemuan tersebut menjadi langkah awal dalam upaya meningkatkan kualitas protein pada varietas jagung yang saat ini dibudidayakan.

Meski demikian, meningkatkan kandungan protein secara signifikan tanpa mengorbankan produktivitas tanaman masih menjadi tantangan besar bagi para peneliti.

Melalui penelitian lanjutan, tim tersebut akhirnya berhasil mengidentifikasi gen kedua yang diberi nama THP3-T.

Hasil uji lapangan selama beberapa tahun di berbagai lokasi menunjukkan bahwa gen ini mampu meningkatkan kandungan protein biji jagung dari sekitar 10 persen menjadi lebih dari 13 persen pada galur inbrida tanpa menurunkan hasil panen. Selain itu, gen tersebut juga meningkatkan kandungan protein pada seluruh bagian tanaman dan membuat jagung tetap tumbuh optimal meski menggunakan pupuk dalam jumlah yang lebih sedikit.

Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa ketika gen THP3-T dan THP9-T digabungkan dalam satu tanaman, keduanya menghasilkan efek sinergis yang sangat kuat. Kandungan protein biji jagung meningkat dari sekitar 10 persen menjadi 15 persen, jauh lebih tinggi dibandingkan jika masing-masing gen digunakan secara terpisah.

"Penelitian ini tidak hanya menemukan 'kepingan teka-teki kunci' untuk pemuliaan jagung berprotein tinggi, tetapi juga menawarkan kemungkinan baru bagi peningkatan kualitas dan penyempurnaan genetik berpresisi pada jagung modern," kata Wu.

Tim peneliti kemudian menerapkan teknologi pemuliaan berbantuan penanda atau marker-assisted breeding untuk meningkatkan kandungan protein pada lebih dari 80 galur tetua dari kultivar jagung utama di China.

Hasilnya, kandungan protein pada varietas-varietas tersebut berhasil ditingkatkan hingga lebih dari 14 persen. Salah satu pencapaian penting adalah peningkatan kandungan protein pada Zhengdan958, varietas jagung hibrida yang paling luas dibudidayakan di China. Kandungan proteinnya berhasil meningkat dari 8,5 persen menjadi lebih dari 12 persen.

Wu mengatakan China saat ini menghasilkan sekitar 300 juta ton jagung setiap tahun. Jika kandungan protein jagung yang digunakan sebagai pakan ternak dapat ditingkatkan empat poin persentase hingga mencapai lebih dari 12 persen, tambahan protein yang dihasilkan akan setara dengan lebih dari 30 juta ton kedelai impor.

Jumlah tersebut setara dengan sekitar 30 persen dari total impor kedelai China saat ini, sehingga berpotensi memberikan dampak besar terhadap ketahanan pangan dan efisiensi biaya pakan ternak.

Direktur CEMPS sekaligus akademisi CAS, Han Bin, menilai pencapaian tersebut memiliki manfaat ekonomi dan sosial yang sangat besar.

"Pencapaian ini memiliki nilai sosial-ekonomi yang signifikan. Hal ini dapat secara drastis menurunkan biaya pakan, meningkatkan keuntungan ekonomi industri peternakan, dan melalui adopsi yang luas, secara signifikan meningkatkan pendapatan petani," kata Han Bin.

Temuan ini telah dipublikasikan secara daring pada Rabu (3/6) dalam jurnal ilmiah bergengsi Nature dan dinilai menjadi salah satu langkah penting dalam pengembangan varietas jagung berkualitas tinggi untuk masa depan.