La alta eficiencia en el uso de nitrógeno es crucial para mejorar la tolerancia de la espinaca al estrés por bajo nitrógeno y minimizar la acumulación de nitratos. Aquí, informamos que SoNRT3, una proteína de la familia NAR2, modula la absorción de nitratos y el crecimiento de las plantas en condiciones de bajo nitrato. La expresión de SoNRT3 se indujo por la baja disponibilidad de nitratos en las raíces y por la deficiencia prolongada de nitrógeno en los brotes. En comparación con el tipo salvaje, las líneas que sobreexpresan mostraron un mayor peso fresco de raíz, actividades de enzimas relacionadas con la reducción/asimilación de nitrógeno, longitud de raíz principal y diámetro total de raíz en condiciones de bajo nitrato (0.25 mM). El silenciamiento redujo la longitud de la raíz principal, el número de raíces laterales, la biomasa de brotes/raíces y la absorción en espinacas cultivadas en condiciones de bajo nitrato. Compensó parcialmente la absorción en mutantes. El análisis del transcriptoma mostró que puede mejorar la absorción de nitratos y el desarrollo de raíces al promover la expresión de transportadores de nitrato de alta afinidad, la asimilación de nitrógeno, la señalización de auxinas y la diferenciación celular. Además, SoNRT3 puede interactuar con una proteína de la familia NRT2 de espinaca (SoNRT2a), cuyo nivel de transcripción también se indujo por bajo N y deficiencia de N. En conjunto, este estudio aclara los roles clave y la red reguladora de SoNRT3 en la tolerancia a bajo nitrato, lo que contribuye a una nueva comprensión de la utilización de nitratos en espinaca.