질소는 작물 성장에 필요한 세 가지 비료 중 하나이다. 자연계에서는 콩과 식물의 뿌리종양에 많은 뿌리종양균이 있는데, 근종균의 고질소효소는 공기 중의 질소를 암모니아로 바꾸어 스스로 흡수할 수 있다. 1 에이커 당 rhizobium 은 1 년에 약 25kg 의 질소 비료를 생산할 수 있는 것으로 추산됩니다. 밀, 벼, 면화 등 비콩과 식물은 이런 능력이 없어 자신의' 질소 비료' 를 생산한다. 질소 고정 유전자를 비콩과 작물에 이식하여 전체 질소 고정을 할 수 있다면 생산량을 높일 수 있을 뿐만 아니라 에너지 소비, 비옥한 토양, 환경 정화, 질소 비료 대량 생산 비용도 줄일 수 있다. 현재 유전자 이식을 통해 질소 고정 유전자를 밀, 벼, 면화 등 비콩과 식물로 옮겨 비콩과 식물도 질소를 고정할 수 있는지 연구 중이다. 현재 한 가지 고질소균을 당근 세포에 이식하고, 완두콩 근종균을 밀과 유채 세포에 도입하는 사람들도 있다. 하지만 이 목표를 달성하기 위해서는 아직 해결해야 할 기술적인 문제가 많다.