生物技术和生命科学将成为21世纪引发新科技革命的重要推动力量。实施基因组计划可以获得一批具有自主知识产权的烟草重要性状功能基因，全面揭示种质资源的遗传背景，确立我国在烟草基因组研究上的核心优势，对提升烟草育种工作整体水平、实现烟草品种的根本性突破、培育烟草新兴产业、更好地发挥烟草模式作物的基础研究作用具有重要意义。

重点研究烟草重要性状基因文库的构建；大规模烟草基因组测序，构建高密度烟草遗传图谱和物理图谱；建立自主知识产权的烟草基因信息数据库；烟草重要性状相关基因定位；与烟碱、有害成分、主要抗性（抗病、抗虫、抗逆）、香气物质、主要矿物质吸收利用效率、烟叶成熟和烘烤特性等主要性状调控机制相关的功能基因克隆等。

通过专项实施，1年时间完成结构功能基因组学研究，构建烟草根、幼叶、团棵期叶片、成熟期叶片、主茎、叶脉、花和果实的基因表达序列标签（Expressed Sequence Tag，EST）、全长克隆DNA（cDNA）文库；完成富集基因区序列草图的绘制；建立我国烟草基因组数据库；完成烟草T基因组物理图谱构建。5年时间在功能基因组学研究方面取得重大突破，完成高密度分子标记图谱绘制，确定一批DNA遗传标记；完成烟草基因组单体型图谱的构建，获得10万个单核苷酸多态性（SNPs）；克隆10个左右重要功能基因；点制3万基因的高密度基因芯片；建立烟草突变体库。