大气中CO2浓度的升高不仅会导致植物体内营养物质发生改变，还会对植食性昆虫的生长发育造成影响。本研究以棉铃虫(Helicoverpa armigera)作为研究对象，设置三个CO2浓度(当前对照CO2浓度380μL/L本世纪中叶CO2浓度550μL/L和本世纪末CO2浓度750μL/L)，以棉铃虫体内提取和培养的高产纤维素酶细菌——枯草芽孢杆菌作为切入点，研究在不同CO2浓度下枯草芽孢杆菌对棉铃虫的生长发育、繁殖和酶活性的影响。研究结果如下：
　　1.不同CO2浓度下棉铃虫肠道产酶菌的筛选及酶活力测定
　　本研究在三种CO2浓度下饲养的棉铃虫5龄幼虫肠道内，均筛选到3种产酶菌株。其中获得产纤维素酶菌株17株，产蛋白酶菌株19株，产果胶酶菌株13株。通过菌株发酵的方法测定各产酶菌酶活力发现，菌株AM1所产的纤维素酶活力最高，其酶活力为6.59U/mL，菌株CP7的蛋白酶活力最高(3.83 U/mL)，菌株CG1的果胶酶活力最高(2.09 U/mL)。不同菌株之间的酶活力相差较大，但酶活力测定结果与各菌株水解圈D/d结果吻合。
　　2.棉铃虫肠道内产纤维素酶菌株的鉴定及高产酶菌株酶学性质测定
　　棉铃虫肠道菌种鉴定结果如下：三种CO2浓度下棉铃虫肠道中共筛选到17株产纤维素酶的细菌，均归属于厚壁菌门(Firmicutes)芽孢杆菌属(Bacillus)。其中枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、维德曼芽孢杆菌(Bacillus wiedmannii)和沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)在三种CO2浓度下生长的棉铃虫体内均存在。此外在380μL/L与750μL/LCO2浓度处理时，还筛选到阿氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai)；550μL/LCO2浓度处理时，筛选到特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)；750μL/LCO2浓度处理时，筛选到短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。三种CO2浓度处理下，棉铃虫肠道中筛选得到的酶活力最高的菌株均为枯草芽孢杆菌，对枯草芽孢杆菌AM1的酶学性质研究发现，在发酵培养48h时，酶活力最高(6.19 U/mL)，纤维素酶的最佳酶促反应pH为8.0，最适反应温度为60℃，在pH值为5.0-9.0，温度为30℃-70℃时，菌株仍然有较高的酶活力。
　　3.不同CO2浓度下饲喂枯草芽孢杆菌对棉铃虫生长发育及酶活性的影响
　　将枯草芽孢杆菌添加至棉铃虫人工饲料中进行饲喂棉铃虫，研究结果显示：三种不同CO2浓度处理下，饲喂处理后，棉铃虫5龄幼虫体内枯草芽孢杆菌的含量均较对照人工饲料饲喂处理显著增加(P＜0.05)。在同一种CO2浓度下，饲喂枯草芽孢杆菌处理较对照人工饲料饲喂处理可显著延长棉铃虫幼虫发育历期、增加雌虫蛹重，降低成虫前期存活率(P＜0.05)，而对产卵期及产卵量无显著影响(P＞0.05)。对照380μL/LCO2浓度处理下，饲喂枯草芽孢杆菌处理较对照人工饲料饲喂处理可显著降低棉铃虫种群净繁殖率(P＜0.05)。同时，在同一种CO2浓度处理下，饲喂枯草芽孢杆菌处理较对照人工饲料饲喂处理可显著提高棉铃虫体内纤维素酶、胰蛋白酶和总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性(P＜0.05)；而对于总抗氧化力(T-AOC)活性，750μL/LCO2浓度处理下，饲喂枯草芽孢杆菌处理较对照人工饲料饲喂处理可显著增加棉铃虫T-AOC活性(P＜0.05)。