大气CO2浓度升高可改变植物体内化学成分的组成与含量，从而间接地影响到以之为食的植食性昆虫的生长发育和生理代谢。本项目拟利用自行设计的室内密闭式动态CO2气室和田间开顶式CO2气室，以大气CO2浓度升高为环境胁迫因子，以转Bt基因棉花及其靶标害虫棉铃虫和非靶标害虫甜菜夜蛾为研究对象，分析高CO2浓度下转Bt基因棉花外源抗虫蛋白与内源抗虫化学物质的抗虫"协调性"，探讨高CO2处理下转Bt基因棉花被害虫为害后体内次生物质及Bt毒素的变化，进一步研究转Bt基因棉花靶标、非靶标害虫体内解毒酶对Bt毒素的响应和抗性特征。本项目的实施将探讨目前国际上争议较大的碳氮比平衡假说,有助于揭示高CO2浓度下，不同鳞翅目害虫对Bt毒素产生的抗性机理，为未来CO2浓度升高下有效地开展转Bt基因棉花靶标害虫和非靶标害虫的综合治理提供理论参考和实践依据。

本项目分析了高大气CO2浓度条件下，转基因棉花和常规棉花被刺吸式昆虫－棉蚜、咀嚼式昆虫－棉铃虫为害后，其体内诱导产生的次生物质分配特点，以及棉蚜、棉铃虫取食高大气CO2浓度生长下的棉花叶片后，其体内酶活性的改变。结果表明：转基因棉花和常规棉花叶片被棉蚜取食后，大气CO2浓度和棉花品种均能显著影响叶片总氮含量、单宁和棉酚含量。而且，CO2浓度、棉花品种、棉蚜为害时间对棉叶内次生物质含量均存在着极显著的影响。但是，只有CO2浓度和棉蚜为害时间之间的交互作用对棉叶单宁含量存在着显著的影响，而大气CO2浓度和棉花品种之间的交互作用仅对棉蚜体内乙酰胆碱酯酶（TChE）的含量存在着显著的影响。转基因棉花和常规棉花被棉铃虫为害后，叶片内单宁和棉酚含量也出现了显著的增加，转基因棉花叶片内Bt毒素也较健康叶片显著增加。对棉铃虫取食高大气CO2浓度环境生长下的棉花叶片调查后，发现棉铃虫体内的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶（CAT）较对照显著增加，而乙酰胆碱酯酶的含量较取食对照CO2浓度环境条件下显著降低。