氮是作物生长发育必需的元素之一。大豆、花生等豆科作物能利用其根内的根瘤菌（一类细菌）进行生物固氮，即把空气中的N₂转化为NH₃被作物利用，豆科作物也为根瘤菌提供有机物等营养物质。水稻、小麦等非豆科作物没有生物固氮的本领，设法让非豆科作物也具有生物固氮的能力，是科学家一直在研究的课题。科学家希望通过基因工程技术，将固氮细菌中控制固氮特征的基因转移到非豆科作物的细胞内，进而培育出具有生物固氮能力的非豆科作物。