Faits: A. L'hoirie de feu A._ - soit son épouse B._ et leurs trois enfants, C._, D._ et E._ - est propriétaire de la parcelle n° 760 du registre foncier de la commune de Jussy (GE). Acquis le 20 décembre 1989 par les époux A._ et B._, ce bien-fonds est situé en zone agricole. Il supporte un bâtiment d'habitation, un gararge et une annexe. Le 23 janvier 2006, un inspecteur de la police des constructions du département des constructions et des technologies de l'information du canton de Genève (ci-après: le département) a constaté que diverses constructions avaient été édifiées sans autorisation sur cette parcelle. Il s'agissait d'un auvent appuyé au garage, d'un auvent et d'un jardin d'hiver accolés à l'annexe, ainsi que d'un biotope et d'une piscine ronde d'un diamètre d'environ 7 m, creusée dans le sol et affleurante au niveau du terrain. Par décision du 7 mars 2006, le département a ordonné à B._ de démolir les constructions et installations susmentionnées, au motif qu'elles constituaient une infraction à l'art. 1 de la loi cantonale sur les constructions et les installations diverses du 14 avril 1988 (LCI; RSG L 5 05) ainsi qu'à l'art. 20 de la loi d'application de la loi fédérale sur l'aménagement du territoire (LaLAT; RSG L 1 30). Par arrêt du 26 juillet 2006, le Tribunal administratif du canton de Genève (ci-après: le Tribunal administratif) a rejeté le recours formé par B._ contre cette décision. L'hoirie de A._ a recouru contre cet arrêt auprès du Tribunal fédéral, qui a admis le recours par arrêt du 12 mars 2007 (arrêt 1A.196/2006, publié in SJ 2007 I p. 472). Il a été considéré en substance que le Tribunal administratif avait commis un déni de justice et violé le droit d'être entendu des recourants en omettant d'examiner si les constructions litigieuses pouvaient être autorisées sur la base de l'art. 24c de la loi fédérale sur l'aménagement du territoire du 22 juin 1979 (LAT; RS 700) et de l'art. 27c LaLAT. L'arrêt du 26 juillet 2006 a été annulé et la cause renvoyée au Tribunal administratif pour nouvelle décision.