El contenido de proteína del grano (GPC) es un índice importante que afecta la calidad y nutrición del arroz, y hay una gran diferencia en el GPC entre las variedades. Sin embargo, las diferencias en el rendimiento del grano, la producción de materia seca y la absorción y transporte de nitrógeno entre las variedades con diferente GPC y sus relaciones con el GPC aún no están claras. En este estudio, se compararon tres variedades de japonica con alto GPC (H-GPC) y tres variedades de japonica con bajo GPC (L-GPC) en cuanto a su rendimiento de grano, producción de materia seca y absorción y transporte de nitrógeno, en experimentos de campo bajo el mismo nivel de aplicación de nitrógeno en 2020 y 2021. Los resultados mostraron que el rendimiento de grano del tipo L-GPC fue un 26.87% mayor en 2020 y un 25.98% mayor en 2021 que el del tipo H-GPC con la misma tasa de nitrógeno, lo cual podría estar relacionado con el mayor número de espiguillas por panícula y la mayor capacidad de almacenamiento del tipo L-GPC. Además, las variedades con L-GPC mostraron una mayor producción de materia seca y contenido total de nitrógeno en comparación con las variedades con H-GPC en la etapa de espigado y madurez, pero la absorción de nitrógeno durante el periodo de llenado de grano (NUP-GF) de las variedades L-GPC fue menor que la de las variedades H-GPC. La cantidad de translocación de nitrógeno de la hoja (L-NTA) del tipo L-GPC fue significativamente mayor que la del tipo H-GPC. No hubo diferencia significativa en la eficiencia de translocación de nitrógeno de la hoja (L-NTE) entre los diferentes tipos de GPC. El GPC fue principalmente determinado por la cantidad de nitrógeno disponible para desarrollar el grano por unidad de capacidad de almacenamiento (NAV) y tuvo una correlación positiva significativa con el NAV, lo que indica que es necesario contar con suficiente NAV para obtener un alto GPC. El efecto restrictivo directo de la capacidad de almacenamiento en el NAV fue el mayor, y el contenido de nitrógeno de la hoja en la etapa de espigado (LNC-H) tuvo el mayor efecto promotor directo en el NAV, pero el efecto restrictivo indirecto del LNC-H en el NAV también fue el más fuerte. Los coeficientes de ruta directa e indirecta del NUP-GF al NAV fueron ambos positivos, lo que indica que aumentar el NUP-GF puede promover la mejora del NAV.