杨允奎自幼勤奋好学，小学、中学成绩优异。1921年考入清华学堂留美预备部，1928年获庚子赔款资助入美国俄亥俄州立大学攻读作物遗传育种专业，1933年被授予博士学位。同年回国，应聘任河北省立农学院教授。1935年受任鸿隽之聘任国立四川大学农艺系教授至1937年。1936年应四川省建设厅厅长卢作孚之请，创办四川省省稻麦试验场，任场长，不久该场易名为四川省稻麦改进所，任所长。1938年该所并入新组建的四川省农业改进所，他任副所长。1941年初因经费匮乏，人际倾轧，难以开展工作，他愤然辞职在家养病。年末病情好转后又回四川大学农艺系任教并兼系主任，主讲遗传学、作物育种学、生物统计学及田间设计等课程，同时开展了玉米、小麦、豌豆的遗传育种研究工作，直到中华人民共和国成立。1952年，任西南军政委员会农业部四川农业试验所所长。同年12月加入中国民主同盟。1955年任四川省农业厅厅长兼四川省农业科学院院长。1956年加入中国共产党。1962年兼任四川农学院院长，并创建数量遗传实验室，兼任室主任。1963年被评为一级教授。曾任第一、二届四川省人大代表，第三届全国人大代表，四川省科协副主席，省作物学会理事长，中国农学会理事，四川省农业科技鉴定委员会主任委员等职。1970年9月14日因病在成都逝世，骨灰安放在磨盘山烈士陵园。

开展遗传育种研究，取得多项成果

　　1936年，杨允奎在主持四川省稻麦改进所工作期间，开展了遗传育种研究。他根据1935年返川后的实际考察，发表了《四川省稻麦改进之途径》的文章。此后，在全国稻麦改进所资助下，在四川盆地组织了大规模的水稻地方品种资源普查，根据52个县的普查结果，汇编成《四川水稻品种检定调查初步报告》，分上、中、下三篇。与此同时还对小麦、玉米、豌豆、油菜等大田作物的地方品种进行了调查研究。1938年在其学生、助手张连桂的合作下，撰写了《玉蜀黍农家品种改良及推广纲要之刍议》一文，论述了四川玉米农家品种适应性及其利用前景，并提出适应当时盆地间、套、连作的育种目标，即早熟、大粒和抗倒伏。这些基本情况的调查为后来开展玉米育种和栽培研究奠定了基础。 　　杨允奎不仅重视地方品种资源的调查征集，也十分注意引进国外优良品种的研究与应用。1936年，他从美国农业部B．Y．莫里森（Morrison）教授那里得到一批原产路易斯安那州、得克萨斯州的优良玉米品种，如“可利”（Creole）“得克西”（Dexi）等；1944年6月，美国先锋种子公司创建人、美国副总统华莱士访华时，送给他一批玉米育种材料。这些引进品种或种质都在其后的玉米育种中发挥了作用。1941年秋，杨允奎应聘到国立四川大学农学院任教后，就有计划地开展了小麦、玉米、豌豆的遗传育种研究。他从调查农民生产经验中得出，四川盆地内旱地间、套、连作多熟制是具有现实意义的种植制度。同时了解到以小农经济为主体、贫穷落后的农村社会经济技术条件，限制了某些先进技术的推广。以玉米品种改良而论，当时欧美已在广泛推广效益高的双交种，但他从当时四川农村实际出发，认为在农民贫困、缺乏技术人员、没有健全的良种繁育推广系统的条件下，配制综合杂交种比双交种更有实用价值。因为综合种可由农民自行留种，不需要技术人员辅导制种。此外，他考虑到川中丘陵区实行间套作多熟制需要早熟丰产品种，便以“201”自交系（江油玉米／可用的杂种后代选育而成）为母本，用来自川中丘陵区地方品种自交分离或地方品种间杂交后代或地方品种与引进种“可利”杂交后代选育的9个优良自交系为父本，进行混合授粉，育成了秋玉米综合杂交种“川大201”。该品种在成都东郊种植，春播生育期94天，秋播84天，其单产分别比当地主栽品种增产19％和40％。 　　杨允奎十分重视开展与育种实践密切有关的理论研究。他认为，没有理论指导的盲目实践固然不可取，而脱离实际的理论研究更易使人误入歧途。只有两者紧密结合才有利于提高育种理论水平和育种效率。他结合玉米、小麦、豌豆育种工作开展一些性状遗传研究，发表了《玉米杂种优势涉及株高与雌花期之研究》（载于美国《农艺学杂志》上）等多篇有影响的论文。同时杂交育成小麦新品种“川大101”、豌豆新品种“川大红花豌”（又称红早豌），建国前已在成都市郊推广。此外，他还从地方豌豆品种“资中大白豌”中纯系选育成“川大无须豌”。这些早期成果，对我国相对薄弱的豌豆育种来说，都是可贵的史料。

实现玉米三系配套，简化配合力估算法

　　杨允奎是我国玉米杂种优势利用的开拓者之一。他的博士学位论文《甜玉米伪淀粉与玉米生长势之关系》就是以玉米为研究材料。1949年在四川大学农艺系任教时，他已育成一批早、中熟自交系，并且合成了早熟综合杂交种“川大201”。50年代中期又选育出多果穗的优良自交系“可36”（可利品种自交分离系）、“D0039”（得克西品种与川中地方品种杂种后代分离系）等，并利用这批自交系配制成顶交种“金可”（金皇后／可36）、“门可”（门福5号／可36）等，在川西北丘陵山区推广，获得大面积增产，第一次在四川省开创了利用顶交种生产玉米的新局面。 　　50年代初期，我国一些科学家注意到美国种子公司广泛利用玉米胞质雄性不育系配制杂交种是一省劳力、省投入、高效益的先进技术，但由于当时的国际环境，他们不可能直接自美国引进有关的育种材料。50年代中期，杨允奎通过曲折途径获得一批原产美国的商品杂交玉米种子。他凭借专家所特有的敏感，推断这些杂交种子可能含有雄性不育胞质因子，运用遗传学的方法，有可能把它分离出来为我所用。1958年果然从“美国13”（U．S．13）杂种后代中发现少数分离不育株。杨允奎喜出望外，当即以优良自交系“可36”、“金57”，“门—5—2”等为父本进行测交，至1961年秋，终于实现了“三系”配套。他的办法是一年种两季，连续选株回交，结果在回交4代中获得不育性稳定的不育系“可36甲”、“金57甲”等，并发现了强恢复力的自交系“0—14”。1962年春，他在国内首先报道了《利用玉米雄性不育特性制造杂种的研究》结果。在1958—1962年期间，他和助手们以5年种10季的加速度，完成了利用雄性不育系配制杂交种所必需的基本研究，为我国玉米生产上利用该项技术迈出了可贵的第一步。同时在理论上揭示：“雄性不育的特性，不仅受细胞质的影响，而且受细胞核与细胞质间的相互影响，视个体整个遗传组成的不同而有差别，这些差别又因玉米生长发育的环境条件不同而再有相异的表现”、“雄性不育与恢复特性的遗传方式，呈“剂量效应的现象”。这对玉米乃至其它作物雄性不育的研究和利用，至今犹有启迪和指导作用。 　　1962年，杨允奎的科研基地转移到位于雅安的四川农学院。为检验前一阶段所获的研究结果，他继续开展了玉米自交系选育和双交种、三交种的组配工作。在1963—1966年这一短暂的时间里取得了比较丰富的结果。他指出：果穗数、百粒重没有显著的杂种优势，而产量、株高、果穗长在杂交组合中呈显著优势的颇多，抽丝期也呈现有杂种优势；杂种优势值因年度不同而有差异，在同年度内也因播种迟早而异，早春播较晚夏播者为大。就其涉及的各种遗传因素效应值而论，显性效应最大，居首位，次为上位性效应，再次为加性效应；在年度间，前两者又较后者变异大。可见玉米杂种优势是比较复杂的遗传现象，其构成分量有多种而不是单一的。在这段时间里，他利用从马里共和国引进的早熟、矮秆、大穗品种进行自交分离，育成了极早熟的自交系“马里1”、“马里2”、“马里3”，并组配了四川省首批双交、三交杂种，如“双交1号”，“双交4号”、“双交7号”、“矮双苞”、“矮三交”等，在雅安、温江、乐山地区的山区县大面积推广，发挥了显著增产效果。他又一次为四川省玉米生产上大面积使用双交种、三交种打开了局面。 　　杨允奎是我国最早从事数量遗传学研究的学者之一。在他的参与建议下，数量遗传研究正式列入《1956—1967年全国科学发展规划》。1962年，农业部批准他在四川农学院建立数量遗传实验室。他呼吁高等学校发扬学科比较齐全的优势，逐步把数量遗传学研究普及应用于各种作物和动物育种之中。他本人更是积极采用多种办法，在中青年教师和高年级学生中传授数量遗传学理论和方法，并于1965年招收研究生，为国家培养中青年数量遗传教学、科研队伍。与此同时，他最早以玉米（代表异花授粉作物）、豌豆（代表自花授粉作物）为对象，结合育种实践，开展数量遗传学研究，取得了玉米主要经济性状遗传力和配合力的第一批数据。“文化大革命”中这项研究被迫中断，一些珍贵的科研资料，特别是豌豆的大部分资料散失。这对于年逾花甲的杨允奎来说无疑是一个沉重的打击。后来我们在清理他身后遗物时竟然发现《玉米自交数量性状遗传研究初步报告》和《数量遗传与育种》这两篇遗稿，无不感慨万千，为他身处逆境不气馁，孜孜不倦为科研的顽强精神所感动。他在《玉米自交系数量性状遗传研究初步报告》的示例中，创造性地提出了双列杂交配合力的简便估算方法。这个方法比通常采用的格列芬估算法简便得多，而且实用有效。现在这个简便估算法已编入国内高校作物遗传育种学教材和《玉米遗传学》之中。《数量遗传与育种》一稿5万字，是国内最早系统介绍数量遗传学原理和方法的一部专著，也是他呕心沥血从事数量遗传学研究与育种实践相结合的心得体会。他告诫后人：数量遗传研究要与育种实践相结合，才有可能较快取得成果，为生产服务。