Mejorar la eficiencia en el uso de nitrógeno (NUE) de las plantas tiene una gran importancia para varios cultivos, particularmente en la cría de híbridos. Reducir las entradas de nitrógeno es clave para lograr una producción sostenible de arroz y mitigar problemas ambientales. En este estudio, analizamos los cambios transcriptómicos y fisiológicos en dos líneas restauradoras de indica (Nanhui511 [NH511] y Minghui23 [MH23]) bajo condiciones de alto nitrógeno (HN) y bajo nitrógeno (LN). En comparación con MH23, NH511 fue más sensible a diferentes suministros de nitrógeno y mostró una mayor absorción de nitrógeno y NUE bajo condiciones de HN al aumentar el número de raíces laterales y macollas en las etapas de plántula y maduración, respectivamente. NH511 también mostró una tasa de supervivencia más baja que MH23 cuando se plantó en una solución hidropónica que contenía clorato, lo que indica su capacidad de absorción de HN bajo diferentes condiciones de suministro de nitrógeno. El análisis transcriptómico mostró que NH511 tiene 2456 genes expresados diferencialmente, mientras que MH23 solo tenía 266. Además, estos genes relacionados con la utilización de nitrógeno mostraron una expresión diferencial en NH511 bajo condiciones de HN, mientras que se observó lo contrario en MH23. Nuestros hallazgos revelaron que NH511 podría considerarse arroz élite y utilizarse para la cría de líneas restauradoras de alto NUE al regular e integrar genes de utilización de nitrógeno, lo que proporciona nuevas perspectivas para el cultivo de arroz híbrido de alto NUE.