三倍体育种一般为同源三倍体育种，属于倍性育种中的多倍体育种。由于多倍体在表现型上有巨大型效应，生理特性上也有可利用的优良性状。开展多倍体育种，对于农作物品种改良具有重要意义。
生产上最常见的三倍体育种的作物有三倍体西瓜、三倍体甜菜。
培育过程：二倍体经秋水仙素加倍成为同源四倍体，作为母本，二倍体作为父本，进行杂交，获得的种子为三倍体的种子，种下去之后即为三倍体植株，结的西瓜为三倍体西瓜，因染色体联会时数目不等，分配不均造成联会紊乱，因此同源三倍体一般是高度不育的，所以三倍体西瓜为无籽西瓜，其含糖量、抗病性均有提。
生产上广为使用的糖用甜菜为同源三倍体。它是同源四倍体与二倍体杂交产生的。三倍体糖用甜菜营养体生长繁茂，块根产量高，块根含糖量超过四倍体和二倍体亲本。
1、例如用秋水仙素(一种植物碱)处理秋水仙素(二倍体植株的种子或幼苗)，在细胞分裂中期抑制梭梭丝和初生壁的生成，使复制的染色体组不分为两极，中间形成次生壁。 结果染色体组加倍形成细胞，普通二倍体西瓜染色体组加倍，得到四倍体西瓜植株。 然后与二倍体西瓜植株杂交，得到三倍体种子。 三倍体种子发育的三倍体植株。
2、三倍体种子发育的三倍体植株在减数过程中同源染色体的联会素紊乱，不能形成正常的生殖细胞。 植物体二倍体成熟花粉刺激三倍体植物体花子房形成三倍体果实，其胚珠不能发育为种子，故称三倍体植物体。
3、要注意：种子是胚珠各部发育的，果实是子房发育的。 所以，第一年得到的西瓜必须是四倍体西瓜，其中的种子必须是三倍体西瓜。 准确地说，这个种子的胚是三倍体的，种皮是四倍体的。 这种种皮是由四倍体珠子发育而成的。 第二年得到的西瓜是三倍体西瓜，其中无籽准确地说是种皮(只有三倍体胚珠发育）而无胚（授粉不受精，不能形成受精卵，所以无胚
不同倍性体杂交：利用异源四倍体与二倍体杂交获得三倍体。
诱导2n雌配子杂交选育三倍体。
胚乳培养：利用被子植物双受精形成三倍体胚乳细胞的特性通过培养胚乳细胞再生，获得三倍体。
