谷子是中国乃至世界古老而传统的粮草兼用作物。由于谷子不具抗现有除草剂的特性，致使其不能使用除草剂除草而进行集约化栽培，长期以来种植谷子一直是手工除草间苗，费工费时，并且经常受到施用于上茬或相邻作物上的除草剂的残留与漂移的危害，这些已成为世界谷子生产发展的一大限制因素。针对这一世界性难题，在我攻读博士期间，将谷子抗除草剂遗传改良育种作为解决这一问题的突破口，成功地利用其近缘野生种狗尾草中的不同类型抗除草剂基因在世界上首次创制出抗性基因表达完全、抗性稳定、农艺性状优异、达到实用水平的分别抗除草剂“拿捕净”、“氟乐灵”和“阿特拉津”的谷子新种质。其中抗“阿特拉津”谷子新种质的创制是利用具细胞质抗性基因的D93—23作父本，谷子不育系作母本进行杂交，将抗除草剂“阿特拉津”性状转移到栽培谷子细胞质中的，克服了原有资源中野生种细胞质负效应大、可利用性差的缺点。在此基础上又培育合成了复抗这三种除草剂的新种质。对这些新种质的进一步研究是对其利用的基础，这也是我博士后研究工作的主要内容。研究表明抗除草剂“拿捕净”特性是受一对细胞核显性基因控制，抗除草剂“氟乐灵”特性可能是受两对连锁的细胞核隐性主效基因控制，抗除草剂“阿特拉津”特性是受细胞质基因的控制。抗性水平研究表明这些抗除草剂新种质能抗大田施用除草剂推荐剂量的数倍至数十倍，达到生产实践应用水平。抗除草剂基因对农艺性状产生的第二效应分析表明谷子获得抗除草剂“拿捕净”基因会对经济产量产生正效应，谷子获得抗除草剂“氟乐灵”、“阿特拉津”基因对经济产量没有显著影响。针对这些抗除草剂新种质的抗性及遗传特点，其综合利用研究主要完成了以下几方面的工作：1、利用抗除草剂新种质对我国各主要谷子生态区的优良品种进行了抗除草剂育种改良，培育成功适于我国不同生态类型区应用的单抗或复抗不同除草剂的谷子新品种。2、以谷子作为研究模型作物，提出了利用抗除草剂基因提高作物杂种优势利用水平的新设想并付诸实施。3、针对谷子花器小，杂交十分困难，许多遗传研究难于得到目的个体与群体的现状，将抗除草剂新种质作为进行其他遗传基础研究的工具材料，通过不同的抗除草剂基因的作用，进行各类遗传研究基础材料个体与群体的拓建。研究结果已发表论文多篇，申报国家专利两项，并获得具有国际领先水平的科研成果。