SHANGHAI – Kelompok peneliti dari China berhasil mengidentifikasi dua gen utama yang memengaruhi tingginya kadar protein pada tanaman jagung.
Mereka juga sukses mengembangkan varietas baru kaya protein yang menjadi opsi menjanjikan dalam mengatasi masalah keterbatasan kandungan nutrisi pakan ternak di negara tersebut.
Jagung menjadi komoditas biji-bijian yang paling utama di China jika dilihat dari total kapasitas produksinya.
Meski demikian, kadar protein pada komoditas jagung umumnya terbilang rendah karena hanya berkisar di angka 8 persen.
Hal ini memicu ketergantungan yang sangat tinggi terhadap pasokan bungkil kedelai impor untuk memenuhi kebutuhan protein hewan ternak, seperti dijelaskan oleh Wakil Direktur Pusat Keunggulan Ilmu Tanaman Molekuler (Center for Excellence in Molecular Plant Sciences/CEMPS) Akademi Ilmu Pengetahuan China (Chinese Academy of Sciences/CAS), Wu Yongrui.
Sepanjang tahun 2025 lalu, total volume impor kedelai yang dilakukan oleh China dilaporkan menembus angka di atas 100 juta ton.
Menurut perhitungan Wu, menaikkan kadar protein pada jagung sebesar satu persen saja akan memberikan hasil yang setara dengan pemenuhan kebutuhan gizi protein dari sekitar 8 juta ton komoditas kedelai impor.
Oleh karena itu, strategi memproduksi varietas jagung berkadar protein tinggi guna mensubstitusi peran bungkil kedelai impor pada pakan hewan ternak menjadi langkah yang menjanjikan untuk mengatasi masalah kekurangan protein pakan di China.
Namun, dalam jangka waktu yang lama, proses pemuliaan tanaman ini dinilai belum memiliki akses terhadap ketersediaan gen-gen unggul yang dapat menghasilkan protein tinggi, ungkap Wu.
Berdasarkan penjelasan Wu, sejumlah studi menunjukkan bahwa varietas jagung liar sebenarnya memiliki kadar protein yang sangat tinggi hingga mencapai 30 persen.
Sayangnya, setelah melalui proses domestikasi dan pemuliaan modern selama lebih dari 9.000 tahun, sebagian besar gen unggul tersebut terdeteksi telah "hilang" pada varietas masa kini akibat tidak adanya proses seleksi yang fokus pada aspek pemenuhan protein.
Pada tahun 2022 lalu, tim peneliti yang dipimpin oleh Wu berhasil mengisolasi jenis gen berprotein tinggi pertama, yaitu THP9-T, dari tanaman jagung liar. Langkah ini sekaligus menandai peningkatan awal pada kadar protein untuk jenis varietas jagung domestik yang utama.
Walau begitu, upaya untuk menciptakan lompatan penemuan berikutnya dalam meningkatkan kadar protein jagung masih menjadi tantangan yang sangat besar.
Melalui pengerjaan riset yang dilakukan secara konsisten, kelompok ilmuwan tersebut akhirnya berhasil menemukan varietas gen berprotein tinggi yang kedua, yaitu THP3-T.
Wu memaparkan bahwa serangkaian uji coba berkala di berbagai wilayah menunjukkan keberadaan gen ini mampu mendongkrak kadar protein pada biji jagung galur inbrida, dari yang awalnya 10 persen menjadi lebih dari 13 persen tanpa merusak kuantitas hasil panen.
Selain itu, terjadi pula kenaikan kadar protein di seluruh bagian tanaman, serta membuat tanaman jagung dapat tumbuh optimal sekaligus tetap kaya protein meski menggunakan formula pupuk yang lebih sedikit.
Analisis lebih lanjut membuktikan bahwa penggabungan gen THP3-T dengan THP9-T mampu memicu efek sinergi kerja yang belum pernah ditemukan sebelum riset ini dilakukan.
Kombinasi tersebut mendongkrak kadar protein pada biji jagung galur inbrida dari angka 10 persen melesat hingga 15 persen—sebuah pencapaian yang jauh melampaui efek penggunaan masing-masing gen 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 tersebut menggunakan teknologi pemuliaan berbantuan penanda (marker-assisted breeding) untuk memperbaiki secara akurat lebih dari 80 galur tetua (parental line) dari jenis kultivar jagung utama di China, sehingga kadar proteinnya naik hingga melampaui kisaran 14 persen.
Kelompok ilmuwan ini juga mencatatkan keberhasilan dalam meningkatkan kandungan protein pada biji Zhengdan958—jenis hibrida jagung dengan area budidaya paling luas di seluruh China—dari angka awal 8,5 persen naik hingga melampaui 12 persen.
Wu menjelaskan bahwa negara China mampu memproduksi sekitar 300 juta ton komoditas jagung setiap tahunnya.
Jika tingkat kandungan protein pada jagung yang dialokasikan untuk pakan hewan ternak di seluruh negeri berhasil dinaikkan sebesar empat persen menjadi di atas 12 persen, maka akumulasi tambahan zat protein yang dihasilkan akan setara dengan lebih dari 30 juta ton kedelai impor. Angka tersebut berkisar di angka 30 persen dari total impor kedelai pada saat ini.
"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, direktur CEMPS sekaligus akademisi CAS.
Berbagai hasil temuan ilmiah tersebut telah resmi dipublikasikan secara daring pada hari Rabu (3/6) ke dalam jurnal penelitian akademik ternama, Nature.
