根据“国家中长期科学和技术发展规划纲要”及国家烟草专卖局《烟草行业中长期科技发展规划纲要》精神，积极贯彻“知识创新，科教兴烟”的战略方针，围绕烟草遗传改良，以提高烟草对重要侵染性病害的抗性和改善烟叶品质为主攻方向，以应用基础研究为主，兼顾基础研究和应用研究。实验室以选育品质、产量、抗性等主要性状的综合协调优良品种为主要任务，以烟草性状遗传、早期选择方法和种质创新等应用基础研究为支撑，将常规育种技术与分子生物学技术紧密结合，从个体、细胞和分子水平上研究烟草关键性状的遗传行为，为烟草的遗传改良提供新理论、新技术、新方法和新材料，培育烟草新品种，综合提升烟草等农作物遗传育种研究的整体水平，促进烟草农业的可持续稳定发展。力求将实验室建成具有国际先进水平的烟草遗传改良科研基地、人才培养基地和高新技术产业化基地。
①烟草重要性状鉴定与评价研究；
②烟草核心种质DNA遗传多样性及重要性状分子标记研究；
③野生烟草优异基因发掘、利用与种质创新；
④烟草重要农艺性状的基因定位、遗传学分析、分子标记辅助育种研究；⑤烟草重要农艺性状功能基因组学研究；
⑥烟草蛋白质组学及代谢组学研究；
⑦烟草作为生物反应器的应用技术研究。
实验室现有人员24人，其中博士7人，硕士8名，5名享受国务院政府特殊津贴的专家，1名部级中青年突贡专家，1名入选中国农业科学院跨世纪学科带头人，1名中国农科院二级岗位杰出人才；博士导师2名、硕士导师5名。现有研究员6位，副研究员4位，中级职称10位，已形成了一支年龄结构合理，学术水平较高的精干研究队伍。
培养博士研究生5名，硕士研究生40名，烟草农业推广学硕士20人，客座研究人员及兼职人员6人，已形成了包括博士、硕士、农业推广硕士等3种教育模式的高级等人才培养体系,成为我国烟草遗传育种学科人才培养的重要基地。
目前实验室科研用房2200m2 ，温室3000m2，网室 60 m2及试验基地260亩。拥有超速离心机、超低温冰箱、细胞融合仪、紫外分光光度计、酶标仪、荧光定量PCR仪、凝胶扫描仪、遗传分析系统、生物显微镜、倒置生物显微镜、蛋白质双向电泳仪、高效生物层析系统等仪器设备300余台（套），价值2000万元，能较好地满足烟草细胞工程、分子生物学、基因组学、蛋白质组学、种质资源与育种研究工作的需要。
实验室遵循“合作、开放、提高”的原则，加强与国内有关单位在遗传育种、生物技术及植物病理、植物生理和调制加工等专业领域科研协作，先后与中国农业科学院生物技术研究所、作物研究所、植保所、油料所，中国科学院遗传与发育研究所、植物所，北京华大基因研究中心，国家生物芯片北京工程研究中心，西南大学，重庆大学，中国农业大学，山东农业大学，青岛农业大学，山东省农科院，青岛市农科院等单位建立了良好的合作关系。积极参与CORESTA、TSRC等国际性学术活动，并积极开展国内外学术交流活动。