农作物常规杂交育种，从杂交到育成一个性状稳定的新品种，少则五、六，多则八年十年的，育种家们都在想如何来缩短这一育种过程，最好的设想是杂交种通过单倍体大小孢子培养成植株再加倍就到纯合的二倍体新品种，但这只是一种设想。20世纪60年代国外用花药离体培养诱导花粉脱分化，产生愈伤组织，再分化长出花粉植株。从理论上说，花粉是单倍体，由它长出的植株是单倍体，经人工加倍处理成二倍体就是纯合的，其性状应是稳定的。根据这一理论，在植物杂交育种中，杂交种只经一年的花粉培养就可以获得纯系而育成新品种，不需经八年十年的连续自交的慢长途径，这对育种家来说是很有诱惑力的。
1971年我们与湖北郧阳地区农所合作攻关粮食问题，年初我去北京遗传研究所引小麦、玉米品种，在那里遇到山东昌维地区农科所万先生，他是搞杂交小麦研究的，我们在一起座谈，当时我对杂交小麦、杂交水稻也是很感兴趣的。万先生说：他们从数万亩麦田找到了些雄性不育株，这些不育株不是全不育，其雄蕊中还有部分正常的花粉，现在就靠从花药中取出正常的花粉来授粉而保持它的不育。他们已经进行数以千计测交组合，都找不到保持系，已感到有点‘山穷水尽’了，南方袁隆平先生搞杂交水稻也面临同样的问题，也是找不到保持系。我提出建议：既然在不育株的花药里还存在部分的正常的花粉，而这些花粉是保持它不育，现在花粉单倍体育种技术可以通过花药培养诱导获得花粉植株，如果我们用不育植株的花药得到的花粉植株不就是标准的保持系了吗？！大家听了都很高兴，感到在山穷水尽疑無路时，迎来柳暗花明又一村。但是，当时他们都没有条件做单倍体育种的工作，希望我来做，他们保证提供不育株材料。
单倍体育种是当时最先进的育种技术，国内最早搞小麦单倍体育种的是中国科学院北京遗传研究所和北京植物研究所，我们得到他们支持和帮助，特别是药品方面，如激动素、玉米素等。当时，我正在组建和郧阳地区农科所合作事宜，我鼓动林厚豹同志一起来干这事，开始筹备实验室，购置药品、设备，多是因漏就简，1972年春就开始做培养试验。山东昌维地区农科所寄来了小麦不育株材料，湖南袁隆平先生也寄来了水稻不育株材料。
但是我把事情看得太简单了，不说不育株的半不育花药了，就是正常的杂交材料都很难诱导花粉脱分化产生愈伤组织。做了一年试验后，我们没有成功，材料也用完了，我们不得不用正常的杂交材料做试验。虽然碰到了困难，但我对单倍体育种仍深信无疑。1974年6月（月份可能有误）中科院要武汉植物园组织承办了全国第一届组织培养单倍体育种会议，这表明，当时武汉植物园在这方面还是有一定地位的，参加会议的只有北京植物研究所、北京遗传研究所、西北植物研究所、昆明植物研究所和武汉植物研究所、湖北省科技局等单位，参加会议科研人员20多人。但从1974年下半年开始，全国掀起了单倍体育种的热潮，除了科学院的各植物研究所，遗传研究所，上海植物生理研究所外，农业科研系统、农业院校、大学、中学、林业科研院校都倦入了单倍体育中的热潮中。我们还协助武大（周嫦，水稻大孢子培养）、华农（金侓，油菜、水稻）、华师（杨学荣，水稻）、湖北农科所（黄佩霞，水稻）、中国农科院油料作物所（胡鸿昌，油菜）、武汉市蔬菜研究所（孔庆东，藕莲）、武汉市东湖景区管理处（荷花组张行言，荷花）等单位展开这方面的研究，组成武汉地区单倍体协作组，每月集会一次交流一次，每一次都是我亲自跑各单位联络筹备。
1976年六月在广州召开的全国第二届单倍体育种会议，就有一百多个单位三百多人参加，而参加单倍体育种的各单位研究人员，多是由顶级专家领队，如北京遗传所所长胡含和副所长邵启铨，上海植生所罗士维、罗宗络教授，江苏农学院希沅岭教授，兰州大学郑国昌教授等等。1975年我从撤后，我就全力以赴做小麦单倍体育种，黄菊芳也参加过，林厚豹调走了，为了有丰富的杂交培养材料，1976年我下到襄阳地区原种场和920厂合作，那里每年都有数以百计的小麦杂交材料供培养，出好品种的机会就高得多。在襄阳地区科委的领导下，组建襄阳地区单倍体育种协作组，由地区农科所、地区原种场、地区920厂、随县淅河中学、南漳农校等单位组成。在那里每年接种培养的花药数以万计，取得的花粉愈伤组织数以千计，分化长出的花粉植株数以百计，无论是加倍或不加倍处理，所有移栽成活的植株都能发育结实。我们对着这些收获都抱着极大的希望，夏天跑昆明，上庐山加代繁殖，盼着有好的结果。
但是，结果却完全是令人感到意外和失望，它们都表现出无一例外地发生性状分离，和理论预测完全相背。其中有三个性状比较好的株系，我一直保存到1983年拿到河南封丘试区试种，其结果同样出现严重性状分离，全国其它单位的情况也大至如此。这大概是耗时数年，上百个单位数千人参加的单倍体育种群众运动毫无成果的原因所在。1986年在美国旧金山举办的美洲华人生物科学家协会年会，邀请中国科学院和国家科委派代表参加，国家科委代表拟在会上作报告，介绍中国植物花药培养花粉单倍体育种研究的情况，当时我建议这样的报告就不要作了。
为什么花粉株后代会发生性状分离呢？当时最权威的解析是北京植物研究所植物细胞研究室作出的：可能是由于花粉核内有丝分裂所致。但这种推测没有什么依据，即使这种分裂存在，也不会使花粉植株的后代发生性状分离，因为花粉核的一套染色体是纯合的。为了探明此问题，我费了不少时间，在显微镜下跟踪观察了数以千计培养过程中的小麦花药，终于发现了问题发生的根本原因。
我发现了在培养的花药中存在具双发芽孔的巨粒花粉、具亚铃状未完全分离的巨型发芽孔巨粒花粉、巨大单发芽孔的巨粒花粉，这类巨型花粉比普通花粉大一倍。我们知道，禾本科植物的花粉是具单发芽孔的，这种異型花粉的存在，这 表明它们原是两粒花粉的，但它没能分开而形成了这些巨型双发芽孔花粉。在小孢子母细胞经第一次减数分裂成为二分体，它们含有两套染色体（一套来自父本，一套来自母本，它们是杂合体),二分体接着进行第二次减数分裂，生成四分体，四分体是单倍体（它们只有一来自父本或母本的染色体），四分体发育成花粉粒。花粉是单倍体，如果由它们发育成植株，染色体加倍成二倍体后，它们的遗传基础仍是纯合的，它们的后代的性状不会发生分离。
小麦花药中巨发芽孔、双发芽孔、亚铃状发芽孔巨型花粉粒的存在表明：小麦花粉母细胞在减数分裂过程中，在第一次减数分裂成二分体后，有少数二分体不进行或不能完成第二次减数分裂而形成具双倍染色体的巨粒花粉。这类花粉与正常花粉相比是不稳定的，而且它们含有更丰富的内含物，在花药离体培养中，它们比较容易诱导脱分化而形成愈伤组织，分化产生植株，这样的花粉植株无需加倍处理就能正常结实，而它的后代必然发生性状分离。这是花粉植株发生性状分离的根本原因。
全国数以百计的单位和数以千计的科技人员参加，历经近十年的单倍体育种群众运动悄悄落幕了，没有任何单位或任何个人报道过他们通过单倍体技术育成了新品种。我们武汉植物园（所）在我的带领下，先后参加此项研究的同志有林厚豹、龚汉英、杜冰群、何子灿、徐惠珠、徐立铭、袁萍、吴玉兰、洪树荣、吴立廉、邓惠勤。1978年我们的单倍体育种转到荷花花药培养，但也是一无所获。虽然，我们没有能培育出单倍体的品种，但也有些收获:
1。我们创新了简易花粉核观察技术。
在花药培养单倍体育过程中，不是任何发育时期的花药都可以拿来培养的，要控制在花粉发育单核靠边期，这就需要观察花粉核。传统的观察方法是用醋酸洋红染色法或苏木精染色法。前者观察一个材料需要三天，后者要五天，且技术不易掌握，这都不能满足观察大量花药的需要。开始时，我派林厚豹同志去北京植物所细胞研究室专门学习花粉核观察技术一个月，学的就是上述的两种方法，但回来后仍然看不到花粉核。我根据在做杂交玉米、小麦、水稻观察雄性花粉不育的经验，提出用碘钾液染色的方法，但林厚豹说：‘你名不见经传，书上也没有说，谁想信你的这个方发。’但为工作需要，我还是采用自己的方发，观察一份材料只需一分多钟，非常简便。凡有外单位学习，我都介绍这种方法，后来全国都采用了，这也是一项创新吧。
2。小麦双孔花粉的发现，揭示了二倍体花粉的存在，从根本上揭开了为什么花粉植株后代会发生性状分离的原因。更重要的是它说明了植物大小孢子母细胞在减数分裂过程中，在完成第一减数分裂后，有的二分体没有进行第二次减分裂，二分体直接形成二倍体的花粉或卵细胞，这在植物的进化演变中可能起重要的作用，在过去的植物学中未有阐述过。
3。在自然界中存在不少三倍体植物，大家熟悉的如香蕉。这些自然三倍体植物是如何产生呢？过去有各种推测或假说，但都没有直接的依据。从植物体任何分生组织（包括茎尖分生组织、根尖分生组织、形成层、芽原体等等）不可能产生三倍体植株，因为它们都是二倍体细胞。在这些分生组织中，如果有某个细胞偶然加倍成四倍体细胞，它们也会很快被淘汰，因为四倍体细胞的裂速度要比二倍体慢一倍。 而且，二倍体的体细胞染色体加倍也只能产四倍体，不可能产生三倍体植株。只有二倍体的大孢子或小孢子的存在才可能产生三倍体植株，具有二倍染色体的卵细胞接受单倍体花粉完成受精产生三倍体合子，发育成三倍体胚，形成三倍体种子，长出三倍体植株。同样，二倍体花粉与单倍体卵子受精也同样产生三倍体植株，自然界三倍体就这样产生的。这是我近十年植物单倍体育种研究得到唯一有价值的成果。遗憾的是，由于显微及照相设备不完善，没能留下一张精彩的各种形态双发芽孔巨粒小麦花粉的照片，只在《湖北农业科学》发表一小篇报道。
2016年5月8日完成于广西平果县龙江华府
