فهرست مطالب

مجله فنآوری زیستی در کشاورزی
سال هفدهم شماره 1 (بهار و تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/03/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سحر محمودیان، محمدرضا زمانی، مژگان کوثری*، مصطفی مطلبی، عصمت جورابچی صفحات 1-10
    کنترل بیولوژیک یکی از راهکارهای موثر کنترل بیماری های گیاهی و عاملی برای کاهش مصرف سموم شیمیایی است. قارچ تریکودرما با داشتن خاصیت ضدیتی علیه بسیاری از قارچ های بیماری زای گیاهی از موفق ترین عوامل کنترل بیولوژیکی محسوب می شود. توان بیوکنترلی این قارچ، با میزان تجزیه آنزیمی دیواره سلولی پاتوژن، ارتباط مستقیم دارد. در پروژه قبلی نویسندگان به کمک مهندسی پروتئین، کیتیناز کایمر 42 ساخته شد و پروتئین نوترکیب حاصل به قارچ T. harzianumانتقال یافت. در تحقیق حاضر توان بیوکنترلی و کلنیزاسیون جدایه های مهندسی شده در برابر پاتوژن R. solaniدر شرایط آزمایشگاه و گلخانه بر روی گیاه لوبیا ارزیابی شدند. پس از تایید مولکولی، حضور و ثبات قطعات مهندسی شده در ریسه قارچ های مهندسی شده بعد از گذشت دو سال، بررسی توان بیوکنترلی در کشت متقابل تریکودرما و پاتوژن انجام شد. یافته ها نشان داد که جدایه Chit42- ChBD3 با 82/53 درصد بازدارندگی بیش تر نسبت به کنترل، بهترین بیوکنترل در شرایط In vitro بوده است. طبق نتایج به دست آمده از آزمایش گلخانه ای گیاهان تیمار شده با پاتوژن، جدایه های مهندسی شده Chit42- ChBD3، Chit42- ChBD7 و Chit42- ChBD15 در تمامی مراحل مختلف اندازه گیری (دو برگی، اواسط دوره رویشی، اوایل مرحله زایشی و در مرحله برداشت) علایم بیماری کم تراز 40 درصد را نشان دادند. کلنیزاسیون سطحی ریشه و هم چنین نفوذ ریسه قارچ به فضای بین سلولی اپیدرم ریشه لوبیا به وسیله مطالعات مولکولی با استفاده از آغازگرهای PF1/R3xba1 مورد تایید قرار گرفت.
    کلیدواژگان: تریکودرما، کیتیناز کایمر، آنتاگونیسم، مهندسی پروتئین، پاتوژن
  • مهدی کاکایی* صفحات 11-22

    بیماری زنگ زرد گندم ازجمله تنش های زیستی است که همه ساله کشاورزان زیادی را متحمل خسارت می نماید. مطالعه حاضر برای بررسی پاسخ پروتئینی گیاه گندم در حضور و عدم حضور بیماری زنگ زرد با کمک روش الکتروفورز دوبعدی صورت پذیرفت. شاخص های مقاومت نسبی شامل تیپ آلودگی، شدت بیماری، ضریب آلودگی، سطح زیر منحنی توسعه بیماری و نرخ آلودگی ظاهری ازجمله شاخص هایی هستند که برای شناسایی مقاومت یا حساسیت ارقام مختلف مورد استفاده قرار می گیرند در این مطالعه، ابتدا شاخص های مذکور برای 14 رقم گندم نان طی سه قرایت 7 روزه به دست آمدند. ارقام با استفاده از تجزیه خوشه ای مبتنی بر شاخص های مقاومت، به سه گروه حساس، مقاوم و نیمه مقاوم تقسیم ، دو رقم پیشگام و شهریار به ترتیب به عنوان مقاوم ترین و حساس ترین ارقام شناخته شدند. تغییرات در الگوی بیان پروتئین ها با استفاده از روش الکتروفورز دوبعدی در دو رقم مذکور موردبررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه آماری نشان داد، که از مجموع 442 لکه پروتئینی تکرارپذیر، 27 لکه پروتئینی، تغییر بیان نشان دادند. از کل پروتئین های دارای تغییر بیان معنی دار، 17 لکه دچار افزایش بیان و 10 لکه دچار کاهش بیان شدند. به طور کلی، نتایج به دست آمده از این مطالعه نشان داد که تفاوت در الگوی پروتیوم دو رقم مقاوم و حساس گندم می تواند تغییر در میزان بیان آنزیم ها و پروتئین های درگیر در مقاومت را نشان دهد.

    کلیدواژگان: پروتئین محلول، بیماری، حساسیت، مقاومت نسبی
  • مریم احمدی، فرهاد نظریان فیروزآبادی*، احمد اسماعیلی، بیژن باجلان صفحات 23-33
    نیشکر (Saccharum officinarum) مهم ترین گیاه صنعتی تولیدکننده ی ساکارز در دنیا می باشد. کشت بافت و تراریختی این گیاه با چالش هایی مواجه است که نیازمند بهینه سازی است. در این تحقیق، ژن کدکننده ی موتان سوکراز (gtfI) از باکتری Streptococcus downei جداسازی، همسانه سازی و به نیشکر انتقال داده شد. در روش تفنگ ژنی فاصله 9 سانتی متر پرتاب ژن از ریزنمونه نسبت به فاصله 12 سانتی متر بهتر و اختلاف معنی داری (P≤0.01) را نشان داد. هم چنین استفاده از ترکیب سوربیتول و مانیتول برای حفظ فشار اسمزی کالوس ها درصد تراریختی را به طور معنی داری (P≤0.01) بالا برد. ترکیب هورمونی IBA و NAA بهترین کارآیی را در ریشه دار کردن گیاهان تراریخت نشان داد. تجزیه قند گیاهان تراریخت حاصل از دو مرحله زیرکشت، نشان داد که میانگین پارامتر پل (میزان ساکارز) در هر دو لاین تراریخت نسبت به شاهدهای مربوطه با کاهش قابل ملاحظه ای در حدود 30 درصد همراه بود. این موضوع نشان می دهد که آنزیم موتان سوکراز به خوبی در لاین های تراریخت نیشکر بیان شده و توانسته است این میزان قند را مصرف کند.
    کلیدواژگان: تجزیه قند، تراریختی، نیشکر، انتقال ژن، گلیکوزیل ترانسفراز
  • سمیرا شهبازی*، حامد عسکری صفحات 35-44
    در این مطالعه، تولید آنزیم سلولاز و پروتئین خارج سلولی دو گونه از قارچ تریکودرما (Trichoderma harzianum و T. viride) و جهش یافته های آن ها بررسی شد. سنجش فعالیت آنزیم سلولاز با استفاده ازآویسل، کربوکسی متیل سلولز(III)، کاغذ صافی واتمن شماره 1 و سلولز باکتریایی (Iα) انجام شد. خصوصیات ساختار شیمیایی این ترکیبات با استفاده از اسپکتروسکوپی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، پراش اشعه ایکس(XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) بررسی شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که سلولز باکتریایی ساختار فیبری ظریف تری در مقایسه با آویسل و کربوکسی متیل سلولز دارد. نسبت ضخامت فیبر سلولز باکتریایی در مقایسه با آویسل تقریبا 1 به 30 بود. ارزیابی های اسپکتروسکوپی مادون قرمز و پراش اشعه ایکس نشان داد که CMC حاوی گروه های کربوکسیلیک بر روی ساختار خود است و کریستالیزاسیون آن 84/81% می باشد. کریستالیزاسیون آویسل و سلولز باکتریایی نشان داد که شاخص کریستالیزاسیون آویسل (15/89%) بیشتر از سلولز باکتریایی (44/66%) می باشد. هر دو گونه و جهش یافته های آن ها مقادیر مختلفی از پروتئین خارج سلولی را در محیط تخمیر تولید کردند. در جدایه های T.harzianum بالاترین میزان فعالیت آنزیم سلولاز به ترتیب در جدایه های جهش یافته Th M7 و Th M6 و در جدایه های T. viride بالاترین فعالیت آنزیمی به ترتیب در جدایه های جهش یافته Tv M14، Tv M15 مشاهده گردید. اندازه گیری فعالیت آنزیمی با استفاده از سلولز باکتریایی مقادیر بالاتری از فعالیت را در مقایسه با سوبستراهای آویسل و کاغذ صافی نشان داد که این امر نشانه قابلیت دسترسی بالای سلولز باکتریایی یا سلولز Iα برای تجزیه زیستی در مقایسه با آویسل یا سلولز Iβ می باشد.
    کلیدواژگان: کریستالیزاسیون، آویسل، سلولز باکتریایی، آنزیم سلولاز، موتانت
  • اکرم رمضانی، رحیم حداد*، بهنام صداقتی صفحات 45-53
    پروانش (Catharanthus roseus) گیاهی دارویی است که به دلیل تولید آلکالوییدهای فراوان ازجمله داروهای ضدسرطان وین کریستین و وین بلاستین اهمیت دارد. وین کریستین و وین بلاستین ازجمله مهم ترین داروها در درمان سرطان می باشند ولی بااین حال عملکرد این دو ترکیب به طور نسبی پایین و مقدار تقریبی آن ها در گیاه 0005/0 درصد است. با توجه به قیمت بالای این ترکیبات و مقادیر اندک آن ها در این گیاه، تلاش در جهت افزایش تولید این ترکیبات، منجر به تحقیقات وسیع روی این گیاه شده است. در این تحقیق جهت بررسی تاثیر عصاره های قارچی و زمان بر میزان تولید آلکالوییدها در سوسپانسیون سلولی گیاه پروانش، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. به این منظور بعد از تهیه سوسپانسیون سلولی، عصاره قارچ های Priformospora indica، Trichoderma tomentosum و ترکیب عصاره های قارچی p. indicaو T. tomentosum با غلظت 1% حجمی- حجمی به سوسپانسیون سلولی اضافه شد. نمونه برداری در زمان های صفر، 24، 48 و 72 ساعت بعد از اعمال تیمار انجام شد و میزان آلکالوییدهای وین بلاستین و وین کریستین با استفاده از HPLC اندازه گیری شد. نتایج آزمایش نشان داد که هر سه عصاره های قارچی P. indica، T. tomentosum و مخلوط هر دو عصاره قارچی (P+T) باعث افزایش میزان تولید وین بلاستین نسبت به شاهد شد و بیش ترین تاثیر مربوط به عصاره قارچ T. tomentosum بود. مقایسه میانگین میزان وین کریستین بین عصاره های قارچی نشان داد که بیش ترین میزان وین کریستین در نمونه شاهد بود و عصاره های قارچی باعث کاهش میزان وین کریستین شد.
    کلیدواژگان: عصاره قارچی، سوسپانسیون سلولی، وین کریستین، وین بلاستین، پروانش
  • اطهر علی شیری*، فرشاد رخشنده رو، غلامرضا صالحی جوزانی، مسعود شمس بخش صفحات 55-67
    بیماری موزاییک انجیر مهم ترین بیماری خسارت زا در انجیر است و چندین ویروس از خانواده های مختلف با ژنوم از نوع آر.ان.ای (RNA) و دی.ان.ای (DNA) در آن نقش دارند. در این تحقیق حضور مهم ترین ویروس های با ژنوم آر.ان.ای دخیل در بیماری شامل Fig mosaic virus (FMV)، Fig latent virus-1 (FLV-1)،Fig cryptic virus (FCV) ، Fig fleck-associated virus (FFKaV)، Fig leaf mottle associated virus-1 (FLMaV-1)، Fig leaf mottle associated virus-2 (FLMaV-2)، Fig leaf mottle associated virus-3 (FLMaV-3) و Fig mild mottle associated virus (FMMaV) در انجیرکاری های مختلف کشور موردبررسی قرار گرفت. نمونه برداری ها از 14 استان انجام شد و شامل 611 نمونه برگی دارای علایم موزاییکی بود. پس از استخراج آر.ان.ای دو رشته ای با ستون سلولزی، سی.دی.ان.ای (cDNA) با استفاده از آغازگر تصادفی ساخته شد. واکنش زنجیره ای پلی مراز برای هرکدام از این ویروس ها با آغازگر اختصاصی مربوط به هر ویروس انجام گرفت. درنهایت بعد از مشخص شدن مناطق آلوده، آلودگی های مخلوط بین خانواده های مختلف ویروسی موردبررسی و FMV مشخص شد. نتایج حاکی از وجود آلودگی در تمام استان های موردمطالعه بود و هم چنین بیش از نیمی از نمونه های جمع آوری شده حداقل به یکی از ویروس ها آلوده بودند. بعضی از ویروس ها مانند FMV نیز در بعضی از مناطق مثل استان فارس ردیابی نشد. بیش ترین میزان آلودگی مربوط به FMV و FFKaV با 7/34 و 2/14 درصد و کم ترین مربوط به FMMaV با 4/4 درصد آلودگی بود. بیش ترین میزان آلودگی مخلوط مربوط به حضور FMV با اعضاء خانواده Closteroviridae بود.
    کلیدواژگان: بیماری موزائیک انجیر، ویروس موزائیک انجیر، آلودگی مشترک، ویروس های آر، ان، ای دار
  • حسین زینل زاده تبریزی*، آرش حسین پور صفحات 69-79
    در این پژوهش کاربرد روش جدید الکتروفورز ژل پلی اکریل آمید با استفاده از رنگ آمیزی اتیدیوم بروماید برای بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ های آفتابگردان با استفاده از نشانگر مولکولی نوین TRAP ارایه شده که نسبت به روش های متداول رنگ آمیزی نقره و نشان دار کردن آغازگرها با فلورسنت، دارای مزیت هایی همچون مقرون به صرفه بودن، سرعت بالای تجزیه، تجزیه تعداد زیادی نمونه در واحد زمان (196 × 2) در هر آزمایش و هم چنین استفاده مجدد از ژل ها می باشد. 6 آغازگر ثابت و 6 آغازگر تصادفی نشانگر مولکولی TRAP به کاررفته توسط این روش الکتروفورز 19 ترکیب نشانگری ایجاد کردند که از میان 116 نوار ایجادشده توسط نشانگر TRAP، 109 تای آن ها چندشکل بودند. میانگین تعداد نوارهای چندشکل 79/5 بود. اندازه قطعات آشکارشده بین 25-920 جفت باز بود. محتوای اطلاعات چندشکل (PIC) این نشانگر بین 03/0 و 50/0 با میانگین 33/0 بود. ترکیب نشانگری (MAX3BR و Sa12) با محتوای اطلاعات چندشکل 49/0 چندشکل ترین جایگاه بود. نتایج آزمایش نشان داد که این روش نه تنها در آشکارسازی محصولات نشانگرهای ریزماهواره بلکه در سایر نشانگرها مانند TRAP که تعداد زیادی نوار چندشکل تولید می کنند می تواند بسیار مفید واقع شود.
    کلیدواژگان: آفتابگردان، تنوع ژنتیکی، چندشکلی، الکتروفورز
|
  • Sahar Mahmoodian, Mohammadreza Zamani, Mojegan Kowsari *, Mostafa Motallebi, Esmat Joorabchi Pages 1-10
    Biological control of plant diseases is one of the effective strategies to reduce harm effects of pesticides on human health and environment. T. harzianum is one of the most successful biological control agents which have antagonistic activity against many of pathogenic fungi. Biocontrol activity of T. harzianum is linked to the amount and type of hydrolase enzymes. In the authors' previous work, chimeric chitinase was constructed by protein engineering and the recombinant protein was transferred to the T. harzianum. In the present study, the biocontrol activity and colonization of improved isolates were evaluated on bean plant and its pathogen (Rhizoctonia solani) in laboratory and greenhouse. The presence and stability of the chimeric protein was confirmed by molecular technique, after that biocontrol assay was done in dual culture method. The results showed that T3 with 82/53 percent inhibition compared to control, was the best biocontrol in invitro. According to the results of greenhouse tests, plants that were treated with T7, T3 and T15 in all stages of measurement (two leaf, mid-term growth, early reproductive stage and harvest stage) showed symptoms less than 40%. Root surface colonization and fungal hyphae penetration was confirmed by molecular studies using primers PF1/R3xba1.
    Keywords: Trichoderma, Chimeric chitinase, Antagonism, Protein engineering, Pathogen
  • Mehdi Kakaei * Pages 11-22

    Yellow rust is one of the major diseases of wheat that suffers a loss many farmers. The purpose of the current study, was determining the wheat proteome response to presence and non-presence of yellow rust disease using Two-dimensional gel electrophoresis. Relative resistance indices including infection type, severity of disease, contamination coefficient, surface under the disease development curve and apparent contamination rates are indicators that are used to identify the resistance or sensitivity of different cultivars. In this study, firstly these indicators studied for 14 bread wheat cultivars was obtained during three 7-day readings. The studied wheat cultivars were classified into three susceptible, resistant and semi-resistant groups using cluster analysis based on resistance indices. Accordingly, two Pishgam and Shahriar cultivars were identified as the most resistant and sensitive cultivars, respectively. Changes in the pattern of expression of proteins in two resistant (Pishgam) and susceptible (Shahriyar) cultivars by tow dimensional electrophoresis of were investigated. The results of statistical analysis showed that 27 protein spots out of 442 repeated protein spots showed a change in expression. Significant changes in total proteins, 17 spots, increased expression, and 10 spots decreased expression. In general, the results of this study showed that the difference in proteome pattern of two resistant and susceptible wheat cultivars to yellow rust could indicate a change in the expression of the enzymes and proteins involved in resistance, and possibility to resist pathogenic agents.

    Keywords: Solution protein, Disease, Susceptible, Relative resistance
  • Maryam Ahmadi, Farhad Nazarian Firoozabadi *, Ahmad Ismaili, Bizhan Bajelan Pages 23-33
    Sugarcane (Saccharum officinarum) is the most important industrial sugar producing plant. Both tissue culture practices and transformation are challenging and need to be optimized. A gene encoding a mutansucrase (gtfI) enzyme from Streptococcus downei bacterium was isolated and cloned in a binary expression vector and transferred to sugarcane cultivars, using gene gun and Agrobacterium-mediated transformation. Results of this study showed that Agrobacterium was not able to deliver gtfI gene to sugarcane plants cells, whereas Biolistic gene transfer was successful and resulted in almost 25.7% transformation efficiency. Distance between explant and rupture disc carrying gtfI construct had a significant effect on transformation efficiency with 9cm distance producing the higher number of transformants than 12 cm distance. A combination of sorbitol and mannitol osmoticums showed a profound effect on transformation efficiency. Furthermore, a combination of IBA and NAA auxins had a significant effect on root regeneration. Interestingly, mutansucrase was found active in transgenic sugarcane lines utilizing sucrose by almost 33%. Detailed sugar analysis of a few transgenic sugarcane plants revealed that transgenic plants had a significant lower sucrose (lower pol%) content than untransformed control plants.
    Keywords: Sugar analysis, transformation, Sugarcane, Gene transfer, Glycosyltransferase
  • Samira Shahbazi *, Hamed Askari Pages 35-44
    In this research,two strain of Trichoderma (T. harzianum and T. viride) and their mutants were used for cellulase enzyme production. The Avicel, CMC(III), Bacterial Cellulose (Iα) and Whatman NO.1 filter paper, were used for cellulase activity assay. Their chemical structural properties were investigated by FT-IR, XRD and SEM compared to Avicel. The molecular weight of cellulase enzymes were studied using SDS-PAGE. The SEM image of substrates, showed more delicacy of BC fibers relative to Avicel and CMC. The diameter ratio of BC to Avicel is approximately 1/30 or less. The FTIR spectroscopy and XRD assessments designated that the produced CMC is carrying a carboxylic group and its crystallinity is 81.84. The crystallinity of the Avicel and BC were demonstrated that the crystallinity index of Avicel (89.15%) was more than that of bacterial cellulose (66.44%). Both species and their mutants produced varying amounts of extracellular proteins in the fermentation medium. In T. harzianum and its mutants, the highest cellulase enzyme activity were showed in Th M7 and Th M6, respectively and in T. viride and its mutants, the highest enzymatic activity of mutant strains was observed in Tv M14, Tv M15, respectively. The results showed that bacterial cellulose is a good substrate for total cellulase activity assay, because it has the highest enzyme activity compared to filter paper and avicel; so it signs a high potential of accessibility for cellulose Iα biodegradability compared to cellulose Iβ.
    Keywords: Crystallinity, Avicel, Bactrial cellulose, Cellulase enzyme, Mutant
  • Akram Ramezani, Rahim Haddad *, Behnam Sedaghati Pages 45-53
    Catharanthus roseus is a medicinal plantthat is important because of production of many alkaloids, including anticancer drugs, Vincristine and Vinblastine. Vincristine and Vinblastine are among the most important drugs for cancer treatment, but the performance of these two compounds is relatively low and the approximate amount of them in the plant is 0.0005%. Due to the high price of these compounds and small amount in this plant, efforts to increase the production of these compounds have led to extensive researches on this plant. In this experiment to study the effect of fungal extracts and time of the alkaloids production in Catharanthus roseuse cell suspension culture, test factorial randomized complete block designed with three replications. For this purpose, after preparation of cell suspensions, extracts of fungi P. indica, T. tomentosum and fungal extracts combined of P. indica and T. tomentosum at a concentration of 1% v/v was add to the cell suspension. Sampling in the time period (0, 24, 48, 72h) after the treatment were performed, and Vinblastine and Vincristine alkaloids were measured by using HPLC method. The results showed that three fungal extracts, P. indica, T. tomentosum and mixture of the fungal extract (P + T), increases the amount of Vinblastine, compared to the control and the greatest impact has been on fungal extract T. tomentosum. The average comparison of Vincristine between fungal extracts showed that the highest amount of Vincristine in the control samples and fungal extracts decrease the amount of Vincristine.
    Keywords: Fungal extract, Cell suspension, Vincristine, Vinblastine, Catharanthus roseuse
  • Athar Alishiri *, Farshad Rakhshandehroo, Gholamreza Salehi Jouzani, Masoud Shams Bakhsh Pages 55-67
    Fig mosaic disease which is known as one of the most important impacting viral diseases of fig, is caused by several DNA and RNA viruses belonging to the different genera and families. The objective of the present study was to evaluate the presence of the most important RNA viral agents causing the disease including: Fig mosaic virus (FMV), Fig latent virus-1 (FLV-1), Fig cryptic virus (FCV), Fig fleck-associated virus (FFKaV), Fig leaf mottle associated virus-1 (FLMaV-1), Fig leaf mottle associated virus-2 (FLMaV-2), Fig leaf mottle associated virus-3 (FLMaV-3) and Fig mild mottle associated virus (FMMaV) in different fig cultivations of the country. Sample collection was done from 14 provinces and 611 symptomatic fig leaves. The cDNA of the samples was synthesized using the isolated dsRNAs with cellulose column and random primer. The molecular identification was performed using PCR and specific primers for each virus. After characterization of the infected regions, the results of identification of mixed infections by different viruses showed that the FMV. The results indicated that all of the studied provinces and more than half of the collected samples are infected with at least one of the viruses. Some of the viruses such as FMV were not detected in certain visited regions such as Fars province. The FMV and FFKaV with infection rates of 34.7% and 14.2% and FMMaV with 4.4% showed the highest and lowest infection rates, respectively. The highest level of the mixed infection was observed for FMV and the members of the Closteroviridae family.
    Keywords: Fig mosaic disease, Fig mosaic virus, Mixed infection, RNA viruses
  • Hossein Zeinalzadeh Tabrizi *, Arash Hosseinpour Pages 69-79
    In this research, the application of new electrophoresis method of polyacrylamide gel using ethidium bromide staining for genetic variation of sunflower genotypes using TRAP novel marker has been proposed which has advantages such as low-cost, higher speed of analysis, analysis of a large number of samples per unit time (196×2) per experiment, as well as the reuse of gels in comparison with conventional methods of silver staining and fluorescent primer labeling. Six fixed and six arbitrary primers produced 19 TRAP markers so that from 116 bands, 109 of them were polymorphic. Mean number of polymorphic bands were 5.79. DNA fragments size were between 25-920 bp. Polymorphic Information Content (PIC) of this marker were between 0.03 and 0.50 (with the average of 0.33). Primer combination (MAX3BR and Sa12) with PIC value of 0.49 was the highest polymorphic locus. The results showed that this method could be very useful not only in detecting products of the microsatellite markers, but also in other markers, such as TRAP, which produces many polymorphic bands.
    Keywords: Sunflower, Genetic diversity, Polymorphism, Electrophoresis