به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ های توتون، 18 ژنوتیپ در قالب طرح کرت های خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در گلخانه دانشکده کشاورزی کاشته شد. فاکتورهای اصلی سطوح تنش شامل شاهد (بدون تنش)، 50 درصد تخلیه مجازآب قابل نگهداری و 75 درصد تخلیه مجازآب قابل نگهداری بود و فاکتور فرعی ژنوتیپ بود . نتایج تجزیه واریانس تنوع قابل ملاحظه ای را بین ژنوتیپ ها نشان داد. تجزیه خوشه ای در هر سه سطح تنش آبی، ژنوتیپ ها را در گروه های مختلف قرار داد که ژنوتیپ roseca nela در هر سه شرایط در گروه هایی قرار گرفتند که میانگین صفات بیشتری نسبت به بقیه ژنوتیپ ها داشتند. براساس بررسی های مولکولی، 24 آغازگر issr بررسی شدند که از این میان تعداد 9 آغازگر 50 نوار چند شکل واضح و تکرار پذیر را برای ژنوتیپ ها نشان دادند. چند شکلی برای کل نشانگرها برابر با 37 درصد بود. تجزیه خوشه ای ماتریس داده های مولکولی با استفاده از ضریب تشابه ژاکارد، ژنوتیپ ها را به 4 گروه متمایز منتسب کرد. نتایج حاصل از ماتریس داده های مورفولوژیکی و مولکولی نشان داد که همبستگی غیر معنی دار بین این دوسری داده ها وجود دارد. براساس نتایج حاصل از شاخص های تحمل به تنش آبی نشان داد که ژنوتیپ های rxt و nc 60 حساس به تنش آبی و ژنوتیپ هاroseca nela، p.b.d. 6 و trumf متحمل به تنش -آبی معرفی شدند. نتایج حاصل از رگرسیون گام به گام نشان داد که در سطح شاهد نشانگرpp3l5 ، در تنش 50 درصد تخلیه مجازآب قابل نگهداری نشانگر pp3l2 و در سطح تنش 75 درصد نشانگر pp1l9 بیشترین ارتباط را با صفات زراعی داشتند. نتایج این تحقیق می تواند در حفاظت و طبقه بندی و اصلاح ژنوتیپ های توتون موثر باشد.