I malé snížení množství vody použité pro zavlažování by přitom mohlo mít obrovský přínos, zejména v podmínkách sucha. Aby rostlinní biologové takové odrůdy vyvinuli, identifikovali geny, které regulují využívání vody, a přenesli je do důležitých plodin, díky čemuž jim umožnili růst i při menším množství vody nebo s vodou nižší kvality, jako je recyklovaná voda či voda s vysokým obsahem přírodních minerálních solí. Egyptští vědci ukázali, že přenosem jediného genu z ječmene do pšenice dokáže tato plodina snášet méně vydatné zavlažování po delší časové období. Nová odrůda odolná vůči suchu vyžaduje pro zavlažování osmkrát méně vody než běžná pšenice; v některých pouštích ji lze pěstovat pouze s využitím dešťových srážek. Jiné typy geneticky upravených odrůd, jako jsou odrůdy odolné vůči onemocněním a škůdcům, zlepšují efektivitu využívání vody nepřímo. Protože k velké části ztrát následkem nemocí a škůdců dochází až poté, co rostliny plně vzrostou – tedy poté, co již byla většina vody potřebné k jejich růstu dodána –, přináší odolnost vůči nim vyšší zemědělský výkon na jednotku investované vody.
Selbst kleine Verringerungen der für die Bewässerung notwendigen Wassermenge könnten großen Nutzen bringen, insbesondere unter Dürrebedingungen. Um solche Arten zu entwickeln, haben Pflanzenbiologen Gene bestimmt, die den Wasserverbrauch regulieren, und diese in wichtige Nahrungsmittelpflanzen eingebaut, die dadurch zum Wachsen weniger Wasser oder solches geringerer Qualität benötigen, wie beispielsweise wiederverwertetes oder salziges Wasser. Ägyptische Forscher haben gezeigt, dass durch die Verschiebung eines einzigen Gens von der Gerste in den Weizen die Pflanzen für längere Zeit mit weniger Wasser auskommen. Diese neue dürreresistente Art benötigt achtmal weniger Bewässerung als konventioneller Weizen, und in manchen Wüsten reicht dazu der Regen aus. Durch andere GM-Nutzpflanzen wie seuchen- oder krankheitsresistente Arten wird die Effektivität der Wasserverwendung indirekt gesteigert. Da viele der Verluste durch Krankheiten oder Seuchen stattfinden, wenn die Pflanzen bereits voll ausgewachsen sind – also nachdem das meiste für ihr Wachstum nötige Wasser bereits verbraucht wurde – bedeutet eine Resistenz einen höheren landwirtschaftlichen Ertrag pro Einheit verwendeten Wassers.