農作物常規雜交育種，從雜交到育成一個性狀穩定的新品種，少則五、六，多則八年十年的，育種家們都在想如何來縮短這一育種過程，最好的設想是雜交種通過單倍體大小孢子培養成植株再加倍就到純合的二倍體新品種，但這只是一種設想。20世紀60年代國外用花藥離體培養誘導花粉脫分化，產生愈傷組織，再分化長出花粉植株。從理論上說，花粉是單倍體，由它長出的植株是單倍體，經人工加倍處理成二倍體就是純合的，其性狀應是穩定的。根據這一理論，在植物雜交育種中，雜交種只經一年的花粉培養就可以獲得純系而育成新品種，不需經八年十年的連續自交的慢長途徑，這對育種家來說是很有誘惑力的。
1971年我們與湖北鄖陽地區農所合作攻關糧食問題，年初我去北京遺傳研究所引小麥、玉米品種，在那里遇到山東昌維地區農科所萬先生，他是搞雜交小麥研究的，我們在一起座談，當時我對雜交小麥、雜交水稻也是很感興趣的。萬先生說：他們從數萬畝麥田找到了些雄性不育株，這些不育株不是全不育，其雄蕊中還有部分正常的花粉，現在就靠從花藥中取出正常的花粉來授粉而保持它的不育。他們已經進行數以千計測交組合，都找不到保持系，已感到有點‘山窮水盡’了，南方袁隆平先生搞雜交水稻也面臨同樣的問題，也是找不到保持系。我提出建議：既然在不育株的花藥里還存在部分的正常的花粉，而這些花粉是保持它不育，現在花粉單倍體育種技術可以通過花藥培養誘導獲得花粉植株，如果我們用不育植株的花藥得到的花粉植株不就是標準的保持系了嗎？！大家聽了都很高興，感到在山窮水盡疑無路時，迎來柳暗花明又一村。但是，當時他們都沒有條件做單倍體育種的工作，希望我來做，他們保證提供不育株材料。
單倍體育種是當時最先進的育種技術，國內最早搞小麥單倍體育種的是中國科學院北京遺傳研究所和北京植物研究所，我們得到他們支持和幫助，特別是藥品方面，如激動素、玉米素等。當時，我正在組建和鄖陽地區農科所合作事宜，我鼓動林厚豹同志一起來干這事，開始籌備實驗室，購置藥品、設備，多是因漏就簡，1972年春就開始做培養試驗。山東昌維地區農科所寄來了小麥不育株材料，湖南袁隆平先生也寄來了水稻不育株材料。
但是我把事情看得太簡單了，不說不育株的半不育花藥了，就是正常的雜交材料都很難誘導花粉脫分化產生愈傷組織。做了一年試驗后，我們沒有成功，材料也用完了，我們不得不用正常的雜交材料做試驗。雖然碰到了困難，但我對單倍體育種仍深信無疑。1974年6月（月份可能有誤）中科院要武漢植物園組織承辦了全國第一屆組織培養單倍體育種會議，這表明，當時武漢植物園在這方面還是有一定地位的，參加會議的只有北京植物研究所、北京遺傳研究所、西北植物研究所、昆明植物研究所和武漢植物研究所、湖北省科技局等單位，參加會議科研人員20多人。但從1974年下半年開始，全國掀起了單倍體育種的熱潮，除了科學院的各植物研究所，遺傳研究所，上海植物生理研究所外，農業科研系統、農業院校、大學、中學、林業科研院校都倦入了單倍體育中的熱潮中。我們還協助武大（周嫦，水稻大孢子培養）、華農（金侓，油菜、水稻）、華師（楊學榮，水稻）、湖北農科所（黃佩霞，水稻）、中國農科院油料作物所（胡鴻昌，油菜）、武漢市蔬菜研究所（孔慶東，藕蓮）、武漢市東湖景區管理處（荷花組張行言，荷花）等單位展開這方面的研究，組成武漢地區單倍體協作組，每月集會一次交流一次，每一次都是我親自跑各單位聯絡籌備。
1976年六月在廣州召開的全國第二屆單倍體育種會議，就有一百多個單位三百多人參加，而參加單倍體育種的各單位研究人員，多是由頂級專家領隊，如北京遺傳所所長胡含和副所長邵啟銓，上海植生所羅士維、羅宗絡教授，江蘇農學院希沅嶺教授，蘭州大學鄭國昌教授等等。1975年我從撤后，我就全力以赴做小麥單倍體育種，黃菊芳也參加過，林厚豹調走了，為了有豐富的雜交培養材料，1976年我下到襄陽地區原種場和920廠合作，那里每年都有數以百計的小麥雜交材料供培養，出好品種的機會就高得多。在襄陽地區科委的領導下，組建襄陽地區單倍體育種協作組，由地區農科所、地區原種場、地區920廠、隨縣淅河中學、南漳農校等單位組成。在那里每年接種培養的花藥數以萬計，取得的花粉愈傷組織數以千計，分化長出的花粉植株數以百計，無論是加倍或不加倍處理，所有移栽成活的植株都能發育結實。我們對著這些收獲都抱著極大的希望，夏天跑昆明，上廬山加代繁殖，盼著有好的結果。
但是，結果卻完全是令人感到意外和失望，它們都表現出無一例外地發生性狀分離，和理論預測完全相背。其中有三個性狀比較好的株系，我一直保存到1983年拿到河南封丘試區試種，其結果同樣出現嚴重性狀分離，全國其它單位的情況也大至如此。這大概是耗時數年，上百個單位數千人參加的單倍體育種群眾運動毫無成果的原因所在。1986年在美國舊金山舉辦的美洲華人生物科學家協會年會，邀請中國科學院和國家科委派代表參加，國家科委代表擬在會上作報告，介紹中國植物花藥培養花粉單倍體育種研究的情況，當時我建議這樣的報告就不要作了。
為什么花粉株后代會發生性狀分離呢？當時最權威的解析是北京植物研究所植物細胞研究室作出的：可能是由于花粉核內有絲分裂所致。但這種推測沒有什么依據，即使這種分裂存在，也不會使花粉植株的后代發生性狀分離，因為花粉核的一套染色體是純合的。為了探明此問題，我費了不少時間，在顯微鏡下跟蹤觀察了數以千計培養過程中的小麥花藥，終于發現了問題發生的根本原因。
我發現了在培養的花藥中存在具雙發芽孔的巨粒花粉、具亞鈴狀未完全分離的巨型發芽孔巨粒花粉、巨大單發芽孔的巨粒花粉，這類巨型花粉比普通花粉大一倍。我們知道，禾本科植物的花粉是具單發芽孔的，這種異型花粉的存在，這 表明它們原是兩粒花粉的，但它沒能分開而形成了這些巨型雙發芽孔花粉。在小孢子母細胞經第一次減數分裂成為二分體，它們含有兩套染色體（一套來自父本，一套來自母本，它們是雜合體),二分體接著進行第二次減數分裂，生成四分體，四分體是單倍體（它們只有一來自父本或母本的染色體），四分體發育成花粉粒。花粉是單倍體，如果由它們發育成植株，染色體加倍成二倍體后，它們的遺傳基礎仍是純合的，它們的后代的性狀不會發生分離。
小麥花藥中巨發芽孔、雙發芽孔、亞鈴狀發芽孔巨型花粉粒的存在表明：小麥花粉母細胞在減數分裂過程中，在第一次減數分裂成二分體后，有少數二分體不進行或不能完成第二次減數分裂而形成具雙倍染色體的巨粒花粉。這類花粉與正常花粉相比是不穩定的，而且它們含有更豐富的內含物，在花藥離體培養中，它們比較容易誘導脫分化而形成愈傷組織，分化產生植株，這樣的花粉植株無需加倍處理就能正常結實，而它的后代必然發生性狀分離。這是花粉植株發生性狀分離的根本原因。
全國數以百計的單位和數以千計的科技人員參加，歷經近十年的單倍體育種群眾運動悄悄落幕了，沒有任何單位或任何個人報道過他們通過單倍體技術育成了新品種。我們武漢植物園（所）在我的帶領下，先后參加此項研究的同志有林厚豹、龔漢英、杜冰群、何子燦、徐惠珠、徐立銘、袁萍、吳玉蘭、洪樹榮、吳立廉、鄧惠勤。1978年我們的單倍體育種轉到荷花花藥培養，但也是一無所獲。雖然，我們沒有能培育出單倍體的品種，但也有些收獲:
1。我們創新了簡易花粉核觀察技術。
在花藥培養單倍體育過程中，不是任何發育時期的花藥都可以拿來培養的，要控制在花粉發育單核靠邊期，這就需要觀察花粉核。傳統的觀察方法是用醋酸洋紅染色法或蘇木精染色法。前者觀察一個材料需要三天，后者要五天，且技術不易掌握，這都不能滿足觀察大量花藥的需要。開始時，我派林厚豹同志去北京植物所細胞研究室專門學習花粉核觀察技術一個月，學的就是上述的兩種方法，但回來后仍然看不到花粉核。我根據在做雜交玉米、小麥、水稻觀察雄性花粉不育的經驗，提出用碘鉀液染色的方法，但林厚豹說：‘你名不見經傳，書上也沒有說，誰想信你的這個方發。’但為工作需要，我還是采用自己的方發，觀察一份材料只需一分多鐘，非常簡便。凡有外單位學習，我都介紹這種方法，后來全國都采用了，這也是一項創新吧。
2。小麥雙孔花粉的發現，揭示了二倍體花粉的存在，從根本上揭開了為什么花粉植株后代會發生性狀分離的原因。更重要的是它說明了植物大小孢子母細胞在減數分裂過程中，在完成第一減數分裂后，有的二分體沒有進行第二次減分裂，二分體直接形成二倍體的花粉或卵細胞，這在植物的進化演變中可能起重要的作用，在過去的植物學中未有闡述過。
3。在自然界中存在不少三倍體植物，大家熟悉的如香蕉。這些自然三倍體植物是如何產生呢？過去有各種推測或假說，但都沒有直接的依據。從植物體任何分生組織（包括莖尖分生組織、根尖分生組織、形成層、芽原體等等）不可能產生三倍體植株，因為它們都是二倍體細胞。在這些分生組織中，如果有某個細胞偶然加倍成四倍體細胞，它們也會很快被淘汰，因為四倍體細胞的裂速度要比二倍體慢一倍。 而且，二倍體的體細胞染色體加倍也只能產四倍體，不可能產生三倍體植株。只有二倍體的大孢子或小孢子的存在才可能產生三倍體植株，具有二倍染色體的卵細胞接受單倍體花粉完成受精產生三倍體合子，發育成三倍體胚，形成三倍體種子，長出三倍體植株。同樣，二倍體花粉與單倍體卵子受精也同樣產生三倍體植株，自然界三倍體就這樣產生的。這是我近十年植物單倍體育種研究得到唯一有價值的成果。遺憾的是，由于顯微及照相設備不完善，沒能留下一張精彩的各種形態雙發芽孔巨粒小麥花粉的照片，只在《湖北農業科學》發表一小篇報道。
2016年5月8日完成于廣西平果縣龍江華府
