在氣候變遷影響下，如何實現環境永續，篩選作物抗性品種一直是全球育種家的目標。台大農藝系副教授莊汶博團隊與行政院農委會桃園區農業改良場、農業試驗所及國際水稻研究所（International Rice Research Institute, IRRI），共同解密環境變化對水稻抗褐飛蝨基因之影響，提供水稻育種家未來抗蟲育種的重要參考依據。
根據聯合國政府間氣候變遷委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）預測，大氣溫度會在西元2030年前至少升溫1.5℃，西元2050年以前至少升溫2℃，極端氣候發生率增加，作物病蟲害發生頻仍，導致糧食作物產量及品質下降。
為實現環境永續，篩選作物抗性品種一直是全球育種家的目標，以期在不減少糧食產量前提下減少殺蟲劑使用。褐飛蝨（Nilaparvata lugens Stål）為亞洲主要水稻害蟲，藉由吸食水稻韌皮部汁液，不僅在植物表面留下致命灼傷（hooper burn），更使植物在被吸食過程中感染致命的草狀矮縮病毒（grassy stunt virus）及齒葉矮縮病毒（ragged stunt virus），嚴重危害全球水稻產區經濟產值。
褐飛蝨。
近幾十年來，市場上各式水稻品系中已發現超過30種抗褐飛蝨基因（BPH-resistant genes），然而，隨著褐飛蝨生物型（biotype）不斷演化，各品系已逐漸降低其對褐飛蝨之抗性，且受制於氣候變遷影響的抗褐飛蝨基因種類及影響機制尚不明，因此莊汶博副教授協同農委會桃園區農業改良場、農業試驗所及國際水稻研究所，共同解密環境變化對水稻抗褐飛蝨基因之影響，期能縮短水稻育種時程。
褐飛蝨吸食水稻。
研究團隊利用秧苗期檢定法（Standard Seedbox Screening Test, SSST）評估各種帶抗褐飛蝨基因之水稻近源品系（near-isogenic lines, NILs），在三種模擬現今、西元2050年及西元2100年預測之氣溫及二氧化碳濃度的環境下，分別進行各品系的抗生性（antibiosis）及抗棲性（antixenosis）實驗。
結果顯示，9個帶有單一抗褐飛蝨基因之近源品系中，僅有 NIL-BPH17 及 NIL-BPH20 兩品系不受環境變化影響，而3個帶雙抗褐飛蝨基因之近源品系中，僅有 NIL-BPH18+32、NIL-BPH9+32 兩品系不受環境變化影響。
研究團隊進一步針對單抗蟲基因品系 NIL-BPH17 及 NIL-BPH20 在不同環境下進行抗生性（antibiosis）實驗及抗棲性（antixenosis）實驗，其中抗生性實驗包括褐飛蝨之蜜露排泄物試驗（Honeydew Excretion Test）、族群成長率（Population Growth Rate, PGR）、若蟲存活率（Nymph Survival Rate）及產卵生物測定法（Oviposition Bioassay），結果顯示，褐飛蝨在這兩個近同源系有不同表現：NIL-BPH17 對於褐飛蝨的抑制效應不受環境影響，而當環境改變時 NIL-BPH20 則會喪失其抗性。
此研究結果可作為水稻育種家未來抗蟲育種之重要參考依據，並已於2021年發表於《Rice》。
［Kuang et al. 2021. The impact of climate change on the resistance of rice near-isogenic lines with resistance genes against brown planthopper. Rice 14:64. https://doi.org/10.1186/s12284-021-00508-6］