La eficiencia en el uso de nitrógeno (NUE) es importante para el crecimiento y desarrollo del arroz y es significativa para reducir los costos de producción de arroz. Está involucrada en la asimilación de nitratos, y los alelos en la posición 21,759,092 en el cromosoma 10 separan claramente las variedades de arroz indica (Pathum Thani 1 (PTT1) y Homcholasit (HCS)) y japonica (Azucena y Leum Pua (LP)). Se recolectaron rasgos morfológicos y fisiológicos del arroz en tres niveles de nitrógeno (N0 = 0 kg ha, N7 = 43.75 kg ha, y N14 = 87.5 kg ha). El número de hojas y macollos en PTT1 y HCS en N7 y N14 fue de dos a tres veces mayor que en N0. En la cosecha, el rendimiento de biomasa en PTT1 fue el más alto, mientras que el número total de granos en HCS fue el máximo. Los anchos de hoja y los contenidos totales de clorofila (unidades SPAD) de Azucena y LP aumentaron con la aplicación de nitrógeno, así como los parámetros de pigmentos fotosintéticos; por ejemplo, los índices de reflectancia de senescencia de plantas (PSRIs), los índices de pigmentos insensibles a la estructura (SIPIs) y los índices de relación de absorción de clorofila modificados (MCARIs) estaban altamente relacionados en las variedades japonica. PTT1 y HCS, ambos portadores del alelo A en, tuvieron mejor NUE que Azucena y LP con el alelo G. HCS, en general, tuvo mejor NUE que PTT1. La traducción a rendimiento de grano de los asimilados fue notable en PTT1 y HCS en comparación con Azucena y LP. Además, HCS convirtió biomasa para un rendimiento 75% mayor que PTT1. La capacidad de HCS para producir altos rendimientos se logró incluso con la fertilización de nitrógeno N7, manifestando un uso eficiente del nitrógeno.