Faits :
A.
B._ est agriculteur et propriétaire de la parcelle n° 1'123 de la commune de Puplinge sise en zone agricole. Cette parcelle de 348'624 m2 comprend en sa partie sud-est plusieurs bâtiments destinés à l'exploitation de son entreprise, en particulier la production et la commercialisation de semences animales (taureaux) pour l'insémination artificielle, ainsi qu'à de l'habitation. C._ est également agriculteur. Il exploite sans en être propriétaire un domaine agricole de la commune de Jussy.
En avril 2011, B._ et C._ ont déposé conjointement auprès du Département genevois de l'urbanisme une demande d'autorisation de construire un poulailler sur la parcelle n° 1'123 de la commune de Puplinge. Le projet prévoit d'accueillir 8'000 à 10'000 poules pondeuses et porte sur une surface d'environ 22'500 m2 dans la partie nord de la parcelle. Il comprend un bâtiment d'environ 1'265 m2, un "dépôt à crottes" d'environ 80 m2, un biotope, un parc herbeux, ainsi qu'une fosse à purin enterrée de 53 m2. Plusieurs voisins ont fait opposition au projet, dont A._, propriétaire de la parcelle voisine n° 573 de la commune de Puplinge, sise en zone agricole, comprenant une habitation avec garage.
B.
Par décision du 28 septembre 2011, le Département de l'urbanisme - devenu depuis le Département de l'aménagement, du logement et de l'énergie (DALE) - a délivré l'autorisation de construire sollicitée.
Saisi de deux recours, dont celui de A._, le Tribunal administratif de première instance (TAPI) a confirmé cette décision par jugement du 11 octobre 2012.
A._ a recouru contre l'arrêt du TAPI auprès de la Chambre administrative de la Cour de justice de la République et canton de Genève. Considérant en substance que les constructions et installations prévues servaient à l'exploitation tributaire du sol, étaient dès lors conformes à l'affectation de la zone, et remplissaient la condition de la subsistance à long terme de l'exploitation, sa rentabilité paraissant par ailleurs assurée, la cour cantonale a rejeté le recours de A._.
C.
Agissant par la voie du recours en matière de droit public, A._ demande au Tribunal fédéral d'annuler l'arrêt cantonal ainsi que l'autorisation de construire le poulailler litigieux, subsidiairement, d'annuler l'arrêt cantonal et renvoyer la cause au TAPI pour instruction et nouvelle décision au sens des considérants. La cour cantonale s'en rapporte à justice quant à la recevabilité du recours et persiste dans les considérants et le dispositif de son arrêt. Le DALE ainsi que les intimés concluent au rejet du recours. Invité à se déterminer, l'Office fédéral du développement territorial (ARE) conclut à l'admission du recours. Les parties, qui se sont déterminées, persistent dans leurs conclusions.
Par ordonnance du 27 janvier 2014, le Président de la Ire Cour de droit public a octroyé l'effet suspensif au recours.

Considérant en droit :
1.
Le recours est formé contre un arrêt final rendu en dernière instance cantonale, dans une cause de droit public. Il est recevable au regard des art. 82 let. a, 86 al. 1 let. d et 90 LTF. Le recourant, voisin direct de la parcelle litigieuse, est particulièrement touché par l'arrêt attaqué, qui confirme l'octroi de l'autorisation d'y construire un poulailler, et a un intérêt digne de protection à son annulation ou sa modification. Les autres conditions de recevabilité sont réunies, si bien qu'il y a lieu d'entrer en matière.
2.
Selon l'ARE, le projet litigieux pose la question de l'obligation de procéder à une planification. Le poulailler serait à la limite du type d'installation nécessitant une planification préalablement à la procédure d'autorisation de construire.
2.1. Le droit fédéral prescrit une obligation spéciale de planifier qui vise des objets ou des activités non conformes à l'affectation de la zone dont l'incidence sur la planification locale ou l'environnement est importante. En effet, la voie d'une simple dérogation au sens de l'art. 24 LAT est alors inadéquate. En revanche, lorsqu'il s'agit d'un projet, même de grande ampleur, conforme à l'affectation de la zone, le droit fédéral n'oblige pas de passer par la voie de la planification spéciale (arrêts 1C_800/2013 du 29 avril 2014 consid. 2.1.2; 1C_57/2011 du 17 octobre 2011 consid. 2.1). Lorsque la collectivité publique a procédé concrètement à la différenciation de son territoire entre les divers types de zones, elle a en principe d'ores et déjà pondéré les intérêts en présence et a veillé à la participation de toutes les parties concernées dans le cadre de la procédure d'adoption du plan général d'affectation (cf. <ref-ruling> consid. 5a p. 372; <ref-ruling> consid. 3d p. 353 et les références).
Il est certes envisageable qu'une installation, même conforme à l'affectation de la zone, ait une incidence telle sur le territoire qu'une planification soit nécessaire pour assurer une évaluation du projet à une échelle plus étendue - en particulier s'il s'agit d'une zone non constructible. Les critères permettant de déterminer si la planification s'impose ne peuvent toutefois pas être plus stricts que pour des constructions ou installations non conformes à l'affectation de la zone. Pour celles-ci, selon la jurisprudence, il peut y avoir obligation de planifier notamment lorsqu'elles sont soumises à l'étude d'impact sur l'environnement, lorsqu'elles s'étendent sur une vaste surface (gravières, installations de gestion des déchets, centres sportifs, installations d'enneigement artificiel), ou lorsque, à l'instar d'une forte augmentation du trafic, elles ont des effets importants sur l'environnement (<ref-ruling> consid. 2.1 p. 65 s. et les réf.; arrêts 1C_304/2008 du 30 avril 2009 consid. 4.1; 1A.242/2005 du 4 avril 2006 consid. 4).
2.2. Le poulailler est destiné à accueillir 8'000 à 10'000 poules, et n'est donc pas soumis à l'étude d'impact sur l'environnement, nécessaire à partir de 12'500 poules (cf. art. 1 de l'ordonnance du 19 octobre 1988 relative à l'étude de l'impact sur l'environnement [OEIE; 814.011], ch. 80.4 annexe OEIE; ch. 8.1 de l'ordonnance du 7 décembre 1998 sur la terminologie agricole et la reconnaissance des formes d'exploitation [Ordonnance sur la terminologie agricole, OTerm; RS 910.91]). Si le projet porte globalement sur une surface de 22'550 m2, les bâtiments et installations à construire couvriront une surface de 1'300 m2, de sorte que l'incidence spatiale du projet - a priori conforme à l'affectation de la zone - n'impose pas une planification. Quant aux effets sur l'environnement, il ne ressort pas du dossier qu'ils excèdent ce que la garde d'animaux de rente induit généralement.
Le point que l'ARE met encore en évidence à cet égard est la dispersion des nouvelles constructions par rapport aux bâtiments existants de l'exploitation. Il est certes nécessaire de s'assurer d'une utilisation la plus judicieuse possible du sol. L'autorisation de construire est toutefois suffisante pour veiller à la rationalisation, du point de vue des buts et principes de l'aménagement du territoire, de l'usage mesuré des terres de l'exploitation agricole. Cette préoccupation ne justifie par conséquent pas non plus d'imposer une planification. En conclusion, le projet ne nécessite pas une procédure préalable de planification. Il y a ainsi lieu de se pencher sur l'admissibilité de l'autorisation de construire litigieuse.
3.
3.1. A teneur de l'art. 22 LAT, aucune construction ou installation ne peut être créée ou transformée sans autorisation de l'autorité compétente (al. 1); l'autorisation est délivrée si la construction ou l'installation est conforme à l'affectation de la zone et le terrain est équipé (al. 2). Selon l'art. 16a LAT, sont conformes à l'affectation de la zone agricole les constructions et installations qui sont nécessaires à l'exploitation agricole ou à l'horticulture productrice (al. 1) et celles qui servent au développement interne d'une exploitation (al. 2). L'<ref-law> précise qu'une autorisation ne peut être délivrée que si la construction ou l'installation est nécessaire à l'exploitation en question (let. a), si aucun intérêt prépondérant ne s'oppose à l'implantation de la construction ou de l'installation à l'endroit prévu (let. b) et s'il est prévisible que l'exploitation pourra subsister à long terme (let. c).
La zone agricole est en principe inconstructible. Aussi, le fait qu'une construction soit reconnue conforme à l'affectation de la zone ne signifie pas encore que le permis doit être délivré. L'autorité compétente doit examiner en premier lieu si la nouvelle activité peut être réalisée dans les locaux existants; si tel n'est pas le cas, elle doit vérifier d'une part que la nouvelle construction correspond à l'utilisation envisagée et aux besoins de l'exploitation et d'autre part qu'aucun intérêt prépondérant ne s'oppose à l'implantation du nouveau bâtiment à l'endroit prévu (<ref-ruling> consid. 3.2 p. 416; <ref-ruling> consid. 3a p. 281; <ref-ruling> consid. 3b/cc p. 508).
Le critère de la nécessité exprimé aux art. 16a al. 1 LAT et 34 al. 4 let. a OAT signifie en effet que les constructions doivent être adaptées, notamment par leur importance et leur implantation, aux besoins objectifs de l'exploitation en cause (<ref-ruling> consid. 2.4 p. 17). Aussi, lorsqu'un bâtiment existant ne peut plus accueillir une activité nécessaire à l'exploitation agricole, il faut examiner si le nouveau bâtiment projeté peut être érigé à l'emplacement de l'ancien, pour éviter d'accaparer plus encore le territoire agricole. Si cela n'est pas possible, il convient d'examiner, dans le cadre de la procédure d'autorisation de construire relative au nouveau bâtiment, si l'emprise sur le paysage ne peut pas être minimisée par la démolition du bâtiment désormais inutile à l'exploitation (arrêts 1C_647/2012 du 3 septembre 2014 consid. 9; 1C_550/2009 du 9 septembre 2010 consid. 6.4.2; 1C_565/2008 du 19 juin 2009 consid. 5.5). En principe (sous réserve par exemple de la conservation d'un bâtiment digne de protection, du principe de proportionnalité ou de nouveaux besoins prévisibles), le volume total des bâtiments d'une exploitation agricole ne doit pas excéder ce que les besoins de celle-ci nécessitent (ATF <ref-ruling> consid. 3b/cc p. 508; arrêts 1C_647/2012 du 3 septembre 2014 consid. 9; 1C_550/2009 du 9 septembre 2010 consid. 6.4.2; 1C_565/2008 du 19 juin 2009 consid. 5.5).
En ce qui concerne l'emplacement d'une construction agricole, le droit fédéral n'exige pas l'étude de variantes. Le requérant ne dispose pas pour autant d'un libre choix absolu du lieu d'implantation à l'intérieur de sa parcelle (<ref-ruling> consid. 3.2 p. 416; <ref-ruling> consid. 3a p. 281). Il faut qu'il apparaisse objectivement nécessaire que la construction soit réalisée à l'endroit prévu (arrêts 1C_437/2009 du 16 juin 2010 consid. 6.1, in ZBl 112/2011 p. 209; 1C_144/2013 du 29 septembre 2014 consid. 4.2; 1C_550/2009 du 9 septembre 2010 consid. 4.2). Cela suppose un examen de tous les intérêts en présence (arrêt 1C_144/2013 du 29 septembre 2014 consid. 4.2). Dans tous les cas, vu l'important intérêt public à éviter la dispersion des constructions, les bâtiments et installations doivent être regroupés autant que possible (" Konzentrationsprinzip ") (arrêt 1C_193/2013 du 4 décembre 2014 consid. 2.5, destiné à la publication).
Comme toute autre construction conforme à l'affectation de la zone agricole, les constructions nouvelles nécessitées par la détention d'animaux de rente doivent respecter ces principes. En particulier, les constructions nécessaires pour une exploitation quasi industrielle, tel un poulailler de la taille de celui qui est contesté dans la présente cause, ne peuvent y déroger que dans des circonstances exceptionnelles, ainsi par exemple en cas d'immissions nuisibles ou incommodantes inadmissibles pour les habitations proches, ce qui doit être relativisé en zone agricole.
3.2. Conformément à ce qui précède, le poulailler projeté ne saurait être érigé en un lieu de la parcelle n° 1'123 éloigné du périmètre déjà construit. En effet, aucune circonstance exceptionnelle justifiant une dérogation au principe de concentration n'a été établie ou, à tout le moins, instruite concrètement. Les contraintes liées à la présence d'un centre d'insémination n'ont pas été véritablement examinées, l'autorité judiciaire s'en remettant à l'appréciation de l'administration cantonale. Or, celle-ci s'est elle-même contentée d'affirmer qu'il n'était pas possible, pour des motifs techniques, d'utiliser les bâtiments existants. En dépit des critiques des opposants à cet égard, elle n'a jamais exposé en quoi ces problèmes techniques consisteraient, ni quelle distance du centre d'insémination devrait être respectée dans le cas d'espèce pour éviter les risques d'épizooties.
S'il est concevable que la configuration des bâtiments existants s'oppose à leur réaffectation en un poulailler, cela ne signifie pas encore que ceux-ci ne puissent pas être démolis et remplacés en leur lieu d'implantation. On ne sait toutefois rien de l'affectation particulière de la dizaine de bâtiments existants sur l'exploitation, dont pourtant certains sont apparemment éloignés d'un peu plus de 100 m les uns des autres (soit la distance minimale entre un centre d'insémination et d'autres animaux que prescrivaient les directives appliquées par la DGA, directives depuis lors modifiées en ce sens que tout contact avec des animaux extérieurs aux installations doit être exclu, aucune distance minimum chiffrée n'étant imposée). Les intimés, dans leurs déterminations, apportent plusieurs explications sur leurs intentions d'occupation des bâtiments. L'ARE relève la teneur d'une liste, dressée par le recourant et déposée devant le TAPI, de huit entreprises qui seraient locataires de ces différents bâtiments, actives dans la jardinerie, le paysagisme, la menuiserie et la foresterie, c'est-à-dire des activités non liées à l'exploitation agricole. Le Tribunal fédéral ne peut toutefois prendre en considération ces faits nouveaux, au demeurant non avérés, dans la présente procédure (<ref-law>).
En résumé, il ne ressort pas du dossier qu'une implantation dans le périmètre déjà bâti soit impossible. L'autorisation de construire délivrée pour un emplacement éloigné de ce périmètre et de toute construction, à l'autre extrémité de la parcelle, viole par conséquent le principe de concentration déduit du droit fédéral. Par ailleurs, une éventuelle autorisation de construire devrait quoi qu'il en soit être conditionnée à la suppression de bâtiments de la parcelle ne servant plus l'exploitation agricole, aspect que le projet litigieux ne prévoit pas, en violation du critère de la nécessité.
3.3. En définitive, le projet ne respectant pas les conditions posées par les art. 16a al. 1 LAT et 34 al. 4 let. a et b OAT et par la jurisprudence qui en découle, il se justifie d'annuler l'arrêt attaqué et l'autorisation de construire délivrée le 28 septembre 2011 par le département cantonal. Aucun emplacement alternatif n'ayant été ne serait-ce qu'esquissé par les intimés, un renvoi du dossier au département cantonal ne serait pas pertinent, ceux-ci étant au demeurant libres de présenter une nouvelle demande fondée sur un nouveau projet.
4.
Il y a ainsi lieu d'admettre le recours, sans qu'il soit nécessaire de se pencher sur les autres griefs soulevés p ar le recourant. Les intimés, qui succombent, supporteront les frais de justice et verseront des dépens au recourant, qui obtient gain de cause avec l'aide de son avocate (art. 66 al. 1 et 68 al. 1 LTF). Il convient enfin de renvoyer le dossier à la Cour de justice pour nouvelle décision sur les frais et dépens des procédures judiciaires cantonales.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est admis. L'arrêt attaqué est annulé, de même que la décision rendue le 28 septembre 2011 par le Département cantonal de l'urbanisme; la cause est renvoyée à la Cour de justice de la République et canton de Genève, Chambre administrative, pour nouvelle décision sur les frais et dépens cantonaux.
2.
Les frais judiciaires de la procédure fédérale, arrêtés à 3'000 francs, sont mis à la charge des intimés, solidairement entre eux.
3.
Une indemnité de dépens de 3'000 francs est accordée au recourant, à la charge des intimés, solidairement entre eux, pour la procédure devant le Tribunal fédéral.
4.
Le présent arrêt est communiqué aux mandataires des parties, au Département de l'aménagement, du logement et de l'énergie de la République et canton de Genève, à la Cour de justice de la République et canton de Genève, Chambre administrative, et à l'Office fédéral du développement territorial.
Lausanne, le 1er avril 2015
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Fonjallaz
La Greffière : Sidi-Ali