三倍體育種一般為同源三倍體育種，屬於倍性育種中的多倍體育種。由於多倍體在表現型上有巨大型效應，生理特性上也有可利用的優良性狀。開展多倍體育種，對於農作物品種改良具有重要意義。
生產上最常見的三倍體育種的作物有三倍體西瓜、三倍體甜菜。
培育過程：二倍體經秋水仙素加倍成為同源四倍體，作為母本，二倍體作為父本，進行雜交，獲得的種子為三倍體的種子，種下去之後即為三倍體植株，結的西瓜為三倍體西瓜，因染色體聯會時數目不等，分配不均造成聯會紊亂，因此同源三倍體一般是高度不育的，所以三倍體西瓜為無籽西瓜，其含糖量、抗病性均有提。
生產上廣為使用的糖用甜菜為同源三倍體。它是同源四倍體與二倍體雜交產生的。三倍體糖用甜菜營養體生長繁茂，塊根產量高，塊根含糖量超過四倍體和二倍體親本。
1、例如用秋水仙素(一種植物鹼)處理秋水仙素(二倍體植株的種子或幼苗)，在細胞分裂中期抑制梭梭絲和初生壁的生成，使複製的染色體組不分為兩極，中間形成次生壁。 結果染色體組加倍形成細胞，普通二倍體西瓜染色體組加倍，得到四倍體西瓜植株。 然後與二倍體西瓜植株雜交，得到三倍體種子。 三倍體種子發育的三倍體植株。
2、三倍體種子發育的三倍體植株在減數過程中同源染色體的聯會素紊亂，不能形成正常的生殖細胞。 植物體二倍體成熟花粉刺激三倍體植物體花子房形成三倍體果實，其胚珠不能發育為種子，故稱三倍體植物體。
3、要注意：種子是胚珠各部發育的，果實是子房發育的。 所以，第一年得到的西瓜必須是四倍體西瓜，其中的種子必須是三倍體西瓜。 準確地說，這個種子的胚是三倍體的，種皮是四倍體的。 這種種皮是由四倍體珠子發育而成的。 第二年得到的西瓜是三倍體西瓜，其中無籽準確地說是種皮(只有三倍體胚珠發育）而無胚（授粉不受精，不能形成受精卵，所以無胚
不同倍性體雜交：利用異源四倍體與二倍體雜交獲得三倍體。
誘導2n雌配子雜交選育三倍體。
胚乳培養：利用被子植物雙受精形成三倍體胚乳細胞的特性通過培養胚乳細胞再生，獲得三倍體。
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