黑曲霉是一种重要的工业发酵微生物，在工业酶制剂、有机酸发酵方面应用广泛。黑曲霉是柠檬酸、葡糖酸和没食子酸等的主要生产菌。世界上柠檬酸年产量超过150万吨，其中99％以上的柠檬酸都是通过黑曲霉发酵生产的，中国柠檬酸生产的技术和产能都居世界领先地位。近年来不断发现黑曲霉可以产生多种次级代谢产物。经过鉴定的不同次级代谢物就有140多种，其诸多次级代谢物在食品、饲料及生物技术产业中都有很好的应用并且被认为是安全的。然而，目前黑曲霉的遗传操作系统尚不完善，黑曲霉的基因敲除也是当前丝状真菌普遍存在的技术难点，这些都阻碍了黑曲霉的进一步应用。前期的研究发现，丝状真菌中主导非同源重组的非同源性末端结合(NHEJ)修复占据了双链断裂修复的主导而同源重组的作用很弱，所以直接导致同源重组率很低。

天津工业生物技术研究所孙际宾研究员领导的系统与合成生物技术课题组设计了一套线性片段无痕敲除设计方案，采用正负筛选标记策略，在中粮生物化学有限公司提供的柠檬酸生产菌株中成功实现了与NHEJ密切相关的Ku70基因的无痕敲除，同源重组效率提高数十倍，为后续黑曲霉中的基因敲除开辟了道路。

目前，研究组已与中粮生物化学（安徽）股份有限公司签订了柠檬酸高产菌种构建的合作协议，建立了重要的产学研战略合作伙伴关系