Việc cải thiện quần thể ngô theo hướng chống chịu với điều kiện khô hạn ở thời điểm trỗ cờ, phun râu được thực hiện trong các quần thể nguồn qua sự chọn lọc tái tục trong điều kiện khô hạn được quản lý (Bolanos và Edmeades, 1993; Edmeades 1999) [40], [77]. Chọn lọc tái tục ở điều kiện khô hạn có hiệu quả về việc gia tăng năng suất qua sự phân bố của các mức độ khô hạn ở tất cả các quần thể được đánh giá (Edmeades, 1999) [77]. Năng suất ngô trong các quần thể được cải thiện do sự giảm đáng kể về số cây không cho bắp, gia tăng số lượng hạt cho mỗi bắp và chỉ số thu hoạch, giảm khoảng cách giữa trỗ cờ và phun râu (ASI) và làm chậm quá trình lão hóa lá (Bolanos và Edmeades, 1993; Banziger 1999) [40], [32]. Sự cải thiện về sức chống chịu khô hạn cũng đưa đến sự thích nghi chuyên biệt và việc biểu hiện của những quần thể ngô cải tiến trong các điều kiện đạm thấp cho thấy rằng, sự chống chịu với điều kiện khó khăn có liên quan đến các cơ chế thích nghi thông thường (Banziger, 1999)[32].
Edmeades và cộng sự (1997) [76] cho thấy rằng, sự cải thiện quần thể về tính chống chịu với điều kiện khô hạn ở các quần thể ngô khởi đầu sẽ làm gia tăng khả năng thu được các con lai chịu đựng khô hạn từ những quần thể đó. CIMMYT đã sử dụng những quần thể này như là bộ gen nguồn để phát triển các dòng thuần và con lai. Quá trình chọn tạo giống, bắt đầu từ việc phát triển các quần thể ngô khởi đầu chịu đựng với khô hạn đến sự phát triển các con lai chống chịu khô hạn, vấn đề quan trọng là cần xem xét mối quan hệ giữa sự thể hiện của con lai và dòng thuần ở điều kiện khó khăn đó, so sánh sự thể hiện của các con lai được chọn lọc trong điều kiện khô hạn và các con lai được chọn lọc theo kiểu thông thường.
Nghiên cứu về ứng dụng chỉ số chọn lọc để chọn dòng chịu hạn của 49 dòng trong vụ Đông, từ năm 2000 – 2002 ở cả hai mật độ cho thấy có sự sai khác nhau rõ
ràng giữa các dòng đối với các chỉ tiêu theo dõi (P< 0,05). Trung bình năng suất các dòng ở mật độ thường (71.000 cây/ha) là 2,831 tấn/ha với khoảng biến động từ 1,73 đến 3,33 tấn/ha. Trong khi đó, nếu được trồng ở mật độ cao hơn (95.000 cây/ha) thì các dòng trên cho năng suất hạt trung bình 2,539 tấn/ha với khoảng biến động từ 1,15 đến 3,70 tấn/ha. Nhìn chung, ở mật độ thường chênh lệch thời gian giữa trỗ cờ và phun râu không rõ (trung bình là 2,62 ngày). Tuy nhiên, ở mật độ cao, sự chênh lệch này rõ ràng hơn, từ 1,4 đến 8,5 ngày (trung bình là 4,2 ngày). Điều này cho thấy rằng, tập đoàn dòng ngô ở điều kiện nhờ nước trời với mật độ thường chưa gặp đủ áp lực bất thuận để các dòng thể hiện sự sai khác về đặc tính sinh lý chống chịu như chênh lệch thời gian giữa trỗ cờ và phun râu như ở mật độ cao (Lê Quý Kha, 2005) [9].
Số liệu phân tích về đánh giá dòng, ứng dụng chỉ số chọn lọc và tính ổn định năng suất của một số dòng cho thấy, để chọn được các dòng chịu hạn làm vật liệu lai thử trong điều kiện nhờ nước trời ở một số tỉnh phía Bắc, có thể đánh giá dòng ở mật độ cao (95.000 cây/ha) và dựa vào các chỉ tiêu hình thái như chênh lệch giữa tung phấn và phun râu (giai đoạn trỗ cờ), số lá xanh (trước thu hoạch), trạng thái bắp, số bắp/cây và số hạt/bắp. Sử dụng chỉ số chọn lọc đối với các dòng đã chọn được các dòng có những đặc tính nông học như chênh lệch giữa trỗ cờ và phun râu (giai đoạn trỗ cờ), số lá xanh (trước thu hoạch), trạng thái bắp, số bắp/cây và số hạt/bắp tương đương với dòng chịu hạn TCH-21 của CIMMYT. Trên cơ sở các dòng được chọn tạo, đã phát triển được hai giống ngô lai đơn cho vùng canh tác nước trời là LCH-9 và HQ-2000, cả hai giống lai đơn này đều có khả năng chịu hạn ở cả hai giai đoạn cây con và trước trỗ cờ do tăng trưởng mạnh của bộ rễ và sớm. Đặc biệt, cả hai giống đều có khả năng chịu hạn ở giai đoạn từ trỗ cờ đến kết hạt do chênh lệch thời gian giữa tung phấn và phun râu ngắn. Giống LCH-9 có thời gian sinh trưởng ngắn hơn giống DK-888 và LVN-10 từ 4-5 ngày, năng suất ổn định và vượt 13,78% so với giống LVN-10, tiềm năng năng suất trong điều kiện đủ nước là 8-9 tấn/ha và trong điều kiện hạn (nhờ nước trời) là 5,5-7 tấn/ha (Lê Qúy Kha, 2005) [9]. Nghiên cứu khả năng chịu hạn của các dòng, tổ hợp lai ở giai đoạn cây con cho thấy, khả năng chịu hạn ở giai đoạn cây con cũng có biểu hiện chịu hạn tốt
ở giai đoạn ra hoa. Bên cạnh đó, các vật liệu khởi đầu (dòng thuần) có khả năng chịu hạn tốt cũng tạo ra các thế hệ con lai có khả năng chống chịu cao với điều kiện hạn. Trong điều kiện ở Việt Nam, các tính trạng như chỉ số hạn tương đối, tỷ lệ nảy mầm, chiều dài rễ mầm và khả năng giữ nước là những tính trạng có thể sử dụng để đánh giá khả năng chịu hạn ở cây ngô, các tính trạng này có tương quan chặt với năng suất trong điều kiện hạn (r= 0,47-0,6) (Phan Thị Vân, 2006) [18].