本发明属于分子生物学以及基因工程技术领域，公开了一种烟草类扩展蛋白基因NtEXLA2及其应用，从红花大金元中克隆获得类扩展蛋白基因外显子，烟草类扩展蛋白基因NtEXLA2的核苷酸序列为SEQ ID NO：1，NtEXLA2基因的编码区是序列表SEQ ID NO：1中所示的核苷酸序列。本发明为分析烟草抗旱提供新的基因，利用基因工程技术获得抗旱性更高的红花大金元植株；将烟草类扩展蛋白基因NtEXLA2导入红花大金元，并使其在红花大金元中过表达，调控相关抗氧化酶基因在红花大金元中的转录，为烟草抗旱品种的培育提供参考和科学依据，有利于克服烟草品质和产量因为生产过程中遭受干旱胁迫而受损的问题，具有广阔的市场应用前景。