При скрещивании сорго наблюдаются следующие закономерности в наследовании признаков. Рыхлая форма метелки преобладает над комовой, черная окраска колосковых чешуй над другими окрасками. Доминируют опушенность и безостость. При скрещивании пленчатого и голозерного сорго преобладает пленчатость, однако у гибридов первого поколения чешуи не смыкаются на верхушке, так как укороченные пленки доминируют над длинными. При скрещивании сочностебельных сортов сахарного сорго с сухостебельными сортами зернового или веничного в первом поколении доминирует сухостебельность, во втором происходит расщепление, причем сочностебельных растений появляется значительно меньше, чем сухостебельных.
В селекции сорго используется пока один тип цитоплазматической мужской стерильности, который обусловлен взаимодействием рецессивных факторов ядра msms и стерильной цитоплазмы S. Растения с ЦМС имеют генотип Smsms. Цитоплазма, дающая с генами msms фертильное растение, называется нормальной и обозначается N. Если имеется хотя бы один доминантный ген Мs, стерильность цитоплазмы подавляется. Фертильные растения в гомозиготном состоянии могут иметь следующие генотипы: Nmsms, NMsMs, SMsMs.
Стерильные растения появляются, как правило, во втором поколении от скрещивания фертильных растений майло×кафрское, а по данным Б. И. Малиновского, — майло и гаолян (Майло 127×Гаолян 123). Очевидно, сорта типа майло обладают стерильной цитоплазмой (SMsMs), а кафрское сорго имеет нормальную цитоплазму н рецессивные гены стерильности (Nmsms). Соотношение фертильных и стерильных растений во втором поколении 3 : 1. Когда майло используется в качестве отцовской формы, стерильных растений не обнаруживается.
При опылении стерильных растений сорго пыльцой от различных образцов в F1, могут быть фертильные, стерильные и частично фертильные растения, что зависит от генотипа опылителя. В связи с этим растения-опылители делят на закрепители стерильности, восстановители фертильности и полувосстановители фертильности. Наибольший практический интерес имеют две первые группы опылителей. Таким образом, ЦМС может наследоваться только в том случае, когда опылитель имеет в ядре факторы msms.
Выявлено, что низкорослость контролируется четырьмя рецессивными генами — dw1, dw2, dw3 и dw4. Действие их проявляется в укорочении длины междоузлий, а высокорослость — признак частично доминантный. Сорта, рецессивные по одному гену, имеют высоту 150—200 см, по двум — 100, по трем — 50 и по четырем генам — 40 см. Варьирование высоты у растения с одним и тем же числом рецессивных генов указывает на действие генов-модификаторов. У сорго типа майло обнаружено три гена, определяющие сроки созревания,— Ма1, Ма2 и Ма3. Позднеспелость доминирует над скороспелостью. Независимое сочетание генов, определяющих сроки созревания, дает восемь гомозиготных генотипов и только четыре фенотипа — Ма1Ма2Ма3, Ма1Ма2mа3 — очень позднеспелые растения; Ма1mа2Ма3 — позднеспелые; Ма1mа2mа3 — промежуточные; ma1Ма2Ма3, ma1Ма2mа3, ma1ma2Ма3 и ma1ma2ma3— раннеспелые.