Решение проблемы стресс-устойчивости к продолжительному водному дефициту требует создания новых биотехнологических методов. Перспективным направлением является клеточная селекция с использованием ионов тяжелых металлов. Клеточные линии, отобранные на селективных средах с ионами тяжелых металлов, и их растения-регенеранты отличаются комплексной устойчивостью. Определено содержание свободного пролина у клеточных культур и растений табака при культивировании на средах с летальными дозами маннита. В норме уровень пролина в клетках Cd-устойчивых генотипов и контроля был невысокий. Его динамика в растущем каллусе и листьях растений соответствовала основным показателям организма. В условиях стресса содержание пролина у всех генотипов возрастало. В контроле в клетках каллуса в пределах пассажа этот параметр не изменялся, а в листьях - был стабильным до 14-го и падал к 21-му дню. Высокий пул внутриклеточного пролина создавался вследствие деградации клеточных компартментов, что приводило к гибели контроля. У устойчивых линий в этих условиях содержание пролина было выше, чем у дикого типа, отмечены также его колебания как в клетках каллуса, так и листьев. Аккумуляция/убыль пролина свидетельствует о его активном метаболизме. Предположено участие пролина в осморегуляции Cd-устойчивых линий табака и регенерантов при культивировании в условиях осмотического стресса in vitro.