三倍体无子西瓜是通过四倍体西瓜和普通二倍体西瓜杂交产生的。要想得到三倍体无子西瓜，关键是获得四倍体西瓜。四倍体西瓜是把普通二倍体西瓜通过人工诱导，使其体细胞染色体组加倍，变成具有四组染色体的四倍体西瓜。四倍体西瓜偶尔也可在大田普通西瓜中自然发生，如在早花、新青等品种的大田植株中，发现过四倍体的自然变异株。
  但是，自然发生四倍体的概率极低，而且所发生的变异品种，也不一定是人们需要的优良品种。因此，这就需要按育种者的需要，有目的地选用优良的二倍体品种，作为诱变的亲本，进行人工诱变。自然发生的四倍体西瓜，可能几年都不会产生，也可能几万株甚至几十万株也不一定发生1株，而人工诱变，则可以使发生四倍体西瓜的概率提高，有时诱变发生四倍体的概率可以达到1/10-1/5。
  人工诱导二倍体植物变为四倍体植物，方法很多，可有物理、化学、机械、组织培养等方法。物理法如极度的高温或低温或射线等因素。在自然界发生四倍体变异，有一种可能就是因为一些强烈的外界因素的影响，产生了n=2x的配子，或苗期引起生长点分生组织发生体细胞自然加倍。
  但这种造成染色体加倍的情况因作物不同而异，而且也难以掌握，一般不采用。化学方法就是采用化学药剂，使之渗人植物细胞，阻止正在分裂的细胞纺锤丝的形成，使染色体不能分向两极，由于细胞中止分裂而形成一个重组核（染色体复制加倍的细胞核），待化学药剂作用消失后，植物细胞以这个重组核的形式进行正常有丝分裂、分化，形成染色体加倍的植株。
  机械法即通过对植物反复摘心或其他机械损伤，使植物受伤部分可能诱导产生多倍体胚性细胞，发育成多倍体不定芽，并进而发育成多倍体枝条。组织培养法是利用植物具有旺盛分裂能力的组织，进行离体培养，也能诱发产生多倍体。一些育种单位已育成一些通过组织培养诱导成的四倍体西瓜品系。
  但人工诱导四倍体最常用的、最有效的还是化学药剂诱导法。可以诱发植物染色体加倍的药剂有除草剂类的“富民隆”（Fu-miren，对甲苯砜苯胺基苯汞），用它诱导染色体加倍，在蔬菜上有许多成功的例子；除草剂“奥瑞再林”（Oryzalin，安磺灵和敌草隆的混合剂），应用于诱导西瓜甜瓜染色体加倍，具有非常好的诱变效果，诱变成功率甚至可达到50%;除草剂“黄草消”'(Surflan)也含有Oryzalin的成分，使用万分之几的浓度就能成功诱导染色体加倍。
  但应用较普遍而且有效并容易购得的化学药剂当推“秋水仙素”。过去有人把它称为秋水仙碱，后来证实这种药剂不是植物碱，因而称为秋水仙素。秋水仙素不溶于热水，溶于凉水和酒精。将它配成一定浓度的药液即可应用。
  使用秋水仙素，由于处理的方法、时机、药剂浓度、处理时的温度以及所选品种不同等原因，诱变成功的概率有很大差异，也不一定每次诱变都能成功，有时还会发生二倍体组织和四倍体组织的嵌合体，或发生“饰变”，即处理的当代植株从形态上看似乎变成了四倍体，但到下一代，它又恢复到二倍体状态，有时可能引起一再加倍，成为超四倍体。