Faits:
A. La procédure a pour origine un litige relatif à la réalisation forcée (requise en 1997) d'un immeuble agricole initialement propriété d'une société anonyme dont X._ était administrateur et actionnaire unique. Après l'adjudication de ce bien sous condition à B._ SA (au mois de mai 2001), la Commission foncière agricole du canton de Genève (CFA) a délivré à cette société l'autorisation d'acquérir l'immeuble, par décision du 5 juin 2001. Le 11 mars 2008, le Service de l'agriculture du canton de Genève, soit pour lui son directeur A._, a formé un recours au Tribunal administratif contre une décision de la CFA du 29 janvier de la même année annulant une précédente décision du 29 août 2006 par laquelle la commission avait révoqué celle du 5 juin 2001. Le Service de l'agriculture a retiré son recours le 14 avril 2008. Dans ce contexte, après divers échanges de correspondances avec A._, dont un courrier de ce dernier du 10 juin 2008 auquel X._ a répondu le 4 juillet suivant, celui-ci a adressé une plainte pénale au Ministère public contre ce fonctionnaire pour soupçon de corruption passive. Par ailleurs, par courrier du 10 juillet 2008, par le truchement de son avocat, il s'est adressé au Conseiller d'Etat dont dépendait le Service de l'agriculture pour se plaindre du retrait du recours et pour demander l'ouverture d'une enquête administrative. Il relevait que c'était « sur demande de l'avocat de B._ SA » que A._ avait retiré le recours et que: « La décision de A._ de retirer un recours interjeté, alors même qu'il était en face d'une décision contraire à la LDFR, constitue une violation des devoirs de sa charge. Aujourd'hui, il n'est pas en mesure d'apporter d'explication plausible. Dans ces conditions, mes mandants entendent savoir ce qui a poussé A._ à violer ses devoirs (incompétence ou acceptation d'un avantage) et demandent l'ouverture d'une enquête administrative ». Il ajoutait: « Dans une interview à la Tribune de Genève parue ce jour, A._ aggrave son cas en indiquant avoir retiré son recours au motif que l'ayant droit de la société B._ SA serait exploitant agricole ». Le Conseil d'Etat n'a pas donné suite à cette demande et la plainte pénale a été classée le 9 décembre 2008. Cette décision n'a pas fait l'objet d'un recours.
Le 3 octobre 2008, A._ a déposé plainte pénale contre X._ pour diffamation en rapport avec les courriers des 4 et 10 juillet 2008. Il en a formulé une seconde, le 22 juin 2009 pour dénonciation calomnieuse, en lien avec la plainte pénale pour corruption passive de juin 2008.
Par jugement du 6 mars 2012, le Tribunal de police du canton de Genève a condamné X._ à 20 jours-amende à 20 francs chacun, avec sursis pendant 2 ans, pour diffamation, en relation avec le contenu du courrier du 10 juillet 2008.
B. Par arrêt du 17 octobre 2012, la Chambre pénale d'appel et de révision de la Cour de Justice a rejeté l'appel formé par X._.
C. Ce dernier forme un recours en matière pénale. Il conclut, avec suite de frais et dépens, principalement à la réforme de cet arrêt dans le sens de son acquittement et, à titre subsidiaire, au renvoi de la cause à l'autorité cantonale pour nouvelle décision au sens des considérants. Il requiert, par ailleurs, le bénéfice de l'assistance judiciaire.
Il n'a pas été ordonné d'échange d'écritures.

Considérant en droit:
1. Dans le recours en matière pénale, les constatations de fait de la décision entreprise lient le Tribunal fédéral (<ref-law>), sous les réserves découlant des art. 97 al. 1 et 105 al. 2 LTF, soit pour l'essentiel de l'arbitraire (art. 9 Cst.; v. sur cette notion: <ref-ruling> consid. 6.1 p. 379) dans la constatation des faits. La recevabilité de tels griefs suppose l'articulation de critiques circonstanciées (<ref-ruling> consid. 3, p. 105), claires et précises, répondant aux exigences de motivation accrues déduites de l'<ref-law> (<ref-ruling> consid. 1.4 p. 287). Les critiques appellatoires sont, en particulier, irrecevables (cf. <ref-ruling> consid. 5.1 p. 356).
Le recourant invoque exclusivement la violation de règles du code pénal, l'<ref-law> en particulier, de sorte que la cour de céans est liée par l'état de fait constaté par les autorités cantonales. Il n'y a, dès lors, pas lieu d'examiner plus avant la partie « En fait » du recours, dans laquelle le recourant présente sa propre version des événements en se référant à certaines pièces du dossier.
2. Constitue la diffamation le fait, en s'adressant à un tiers, d'accuser une personne ou de jeter sur elle le soupçon de tenir une conduite contraire à l'honneur, ou de tout autre fait propre à porter atteinte à sa considération (<ref-law>). Conformément au ch. 2 de cette disposition, l'inculpé n'encourra aucune peine s'il prouve que les allégations qu'il a articulées ou propagées sont conformes à la vérité ou qu'il avait des raisons sérieuses de les tenir de bonne foi pour vraies. Cette norme protège la réputation d'être une personne honorable, c'est-à-dire de se comporter comme une personne digne a coutume de le faire selon les conceptions généralement reçues. L'honneur protégé par le droit pénal est conçu de façon générale comme un droit au respect, qui est lésé par toute assertion propre à exposer la personne visée au mépris en sa qualité d'être humain.
3. Le recourant conteste le caractère attentatoire à l'honneur du contenu du courrier du 10 juillet 2008 et la qualité de tiers de son destinataire. Il aurait agi de bonne foi et son acte serait licite.
3.1 Sur le caractère attentatoire à l'honneur, le recourant soutient, en substance, n'avoir fait que solliciter l'ouverture d'une enquête administrative pour savoir ce qui avait conduit l'intimé à retirer son recours. Il n'avait fait qu'émettre des doutes sur le bien-fondé de cette décision et n'avait d'autre choix, pour justifier sa demande, que de désigner les normes qui avaient potentiellement été violées.
3.1.1 Pour apprécier si une déclaration est attentatoire à l'honneur, il faut se fonder non pas sur le sens que lui donne la personne visée, mais sur une interprétation objective selon le sens qu'un destinataire non prévenu doit, dans les circonstances d'espèce, lui attribuer (<ref-ruling> consid. 1a et les arrêts cités).
3.1.2 En tant que le recourant allègue, dans ce contexte, que le recours retiré avait de bonnes chances de succès et que ce retrait serait intervenu « sur simple visite de personnes privées impactées », il s'écarte indûment (v. supra consid. 1) de l'état de fait de la décision querellée qui est muet sur l'hypothétique issue du recours et retient, au contraire, sur la cause de son retrait, que rien ne permettait au recourant de tenir pour vrai le soupçon que le directeur du Service de l'agriculture avait retiré le recours sur demande du conseil d'une partie ou en échange d'un avantage (arrêt entrepris, consid. 3.3.3 p. 15).
3.1.3 En laissant entendre, notamment, que le directeur du Service de l'agriculture aurait pu avoir accepté un avantage en échange du retrait du recours, le texte litigieux jetait sur lui le soupçon d'un manquement particulièrement grave à ses obligations de fonctionnaire. Un tel comportement est, du reste, sanctionné pénalement au titre de la corruption (<ref-law>; corruption d'agents publics suisses/acceptation d'un avantage), ce que comprend même un destinataire non prévenu et non-juriste, de sorte qu'une telle accusation emporte, au-delà de la critique professionnelle, le reproche de n'avoir pas agi comme une personne honorable. Pour obvier à l'affirmation de ce comportement, la forme interrogative n'en jette pas moins le soupçon, si bien que le propos demeure attentatoire à l'honneur (arrêt 6B_185/2011 du 22 décembre 2011 consid. 6.1). Pour le surplus, savoir si l'émission d'un tel soupçon peut se justifier, sous certaines conditions, dans le cadre d'une procédure de dénonciation, relève moins de la qualification du propos comme attentatoire à l'honneur au sens de l'<ref-law> que de la question d'une éventuelle justification de l'atteinte. On l'examinera sous l'angle des griefs déduits de la violation des art. 14 et 173 ch. 2 CP.
3.2 Se référant à une jurisprudence thurgovienne, le recourant soutient que le Conseiller d'Etat à qui il s'est adressé, en tant que supérieur hiérarchique du directeur du Service de l'agriculture, ne devrait pas être considéré comme un tiers. Selon cette décision cantonale (arrêt de la Commission de recours du Tribunal cantonal thurgovien, du 25 octobre 1996, Rechenschaftsbericht des Obergerichts des Kanton Thurgau an den Grossen Rat 1996, n° 26 p. 155 ss, résumé au BJP 2000 n° 788), le supérieur hiérarchique ou l'autorité de surveillance tenus au secret ne devraient pas être considérés comme des tiers au sens de l'<ref-law>, pour autant que l'auteur n'agisse pas de mauvaise foi (wider besseres Wissen) et qu'il soit fondé à penser, pour des motifs de fait ou de droit, que le destinataire maintiendra la confidentialité de l'assertion.
3.2.1 Est en principe considérée comme tiers toute personne autre que l'auteur et l'objet des propos qui portent atteinte à l'honneur (<ref-ruling>). Dans un arrêt récent, la cour de céans a fait état, sans le trancher, du débat doctrinal existant sur la question de la qualité de tiers des membres du cercle familial étroit et des personnes astreintes au secret professionnel au sens de l'<ref-law> (arrêt 6B_185/2011 du 22 décembre 2011 consid. 6.2). Cette question, dite du « confident nécessaire » souffre de demeurer indécise en l'espèce pour les motifs qui suivent.
Selon la jurisprudence de la cour de céans, la plainte pénale et la dénonciation (Aufsichtsbeschwerde) ne justifient pas par elles-mêmes une atteinte à l'honneur. Le droit d'adresser une dénonciation à l'autorité est, cependant, garanti par des exigences moins strictes quant à la preuve de la bonne foi du dénonciateur visé par une plainte pour atteinte à l'honneur, de surcroît si ses propos comportent essentiellement des soupçons (<ref-ruling> consid. 3c p. 208 s.). Les considérations de l'autorité thurgovienne auxquelles se réfère le recourant, formulées dans un obiter dictum, ne discutent d'aucune manière la solution précitée de la jurisprudence fédérale, que la cour de céans a encore appliquée récemment (arrêt 6B_1058/2009 du 15 mars 2010 consid. 4.4.1). La seule référence à cette publication cantonale, sans autre argumentation, ne suffit dès lors pas à remettre en cause la pratique de la cour de céans. Par ailleurs, la qualité de « confident nécessaire » ne saurait se résumer au devoir de confidentialité ou de secret mais vise des situations dans lesquelles ces devoirs découlent aussi d'un rapport particulier entre le déclarant et le destinataire (cf. les cas visés par l'<ref-law>). La situation du supérieur hiérarchique ou de l'autorité de surveillance face aux personnes qui s'adressent à eux dans le cadre d'une dénonciation n'est pas comparable. Si ces personnes et autorités sont, dans un cadre administratif, tenues au secret de fonction, celui qui s'adresse à elles ne le fait pas pour se soulager (sein Herz auszuschütten; cf. TRECHSEL/PIETH, Strafgesetzbuch, Praxiskommentar, 2e éd. 2013 n° 4, ad <ref-law>) mais pour obtenir une intervention en sa faveur. Elles ne sont donc manifestement pas des « confidents », ce qui justifie aussi de traiter différemment ces situations. Enfin, la jurisprudence développée par le Tribunal fédéral est également fondée sur l'idée qu'il y a lieu de distinguer selon que celui qui rapporte des faits à l'autorité ou au supérieur hiérarchique a ou non le devoir de s'exprimer. Celui qui assume une telle obligation ne doit pas être exposé au risque d'une condamnation pénale. Il bénéficie d'un fait justificatif (<ref-law>) et n'a donc pas à rapporter la preuve de la vérité ou de sa bonne foi. Celui qui, en revanche, choisit de s'exprimer ne peut se prévaloir de cette disposition. Les motifs qui le poussent à agir déterminent les conditions et modalités auxquelles est soumise la preuve de la bonne foi (<ref-law>) qui peut, selon les cas, être allégée (notamment en cas de plainte ou de dénonciation: <ref-ruling> consid. 3c p. 208 s.) ou, à l'inverse, exclue (<ref-law>). La jurisprudence fédérale tient ainsi compte de manière plus nuancée de ces diverses situations en permettant une pesée des intérêts plus fine entre l'atteinte à l'honneur et les raisons qui conduisent son auteur à s'exprimer.
3.2.2 Au vu de ce qui précède, la cour cantonale n'a pas méconnu le droit fédéral en considérant le conseiller d'Etat destinataire de la lettre du 10 juillet 2008 comme un tiers au sens de l'<ref-law>.
3.3 Les motifs justificatifs de la partie générale du Code pénal priment sur l'<ref-law> (<ref-ruling> consid. 2c/aa p. 98).
3.3.1 Conformément à l'<ref-law>, quiconque agit comme la loi l'ordonne ou l'autorise se comporte de manière licite, même si l'acte est punissable en vertu du code pénal ou d'une autre loi.
Affirmant que l'ouverture d'une enquête administrative se justifiait, le recourant allègue que l'intimé, haut fonctionnaire ayant pour mission de surveiller l'application d'une loi, devait être insensible aux intérêts privés, qu'il avait reçu à deux reprises la visite de l'avocat de B._ SA, qui lui avait demandé d'agir ainsi, qu'il n'avait jamais, auparavant, retiré un recours et qu'il avait été incapable d'en justifier le retrait dans ce cas. Il en déduit que sa lettre du 10 juillet 2008 constitue une dénonciation autorisée par l'art. 10A de la Loi genevoise de procédure administrative (LPA/GE).
3.3.2 Le recourant s'écarte indûment de l'état de fait de la décision querellée en affirmant que le retrait du recours aurait fait suite à une demande d'un avocat, que l'intimé n'aurait jamais, auparavant, retiré un recours et qu'il avait été incapable de justifier ce retrait. On renvoie sur le premier point à ce qui a été exposé ci-dessus (consid. 1). Sur le deuxième, on peut relever que l'arrêt entrepris ne constate rien de la pratique du service en cause en matière de maintien ou de retrait des recours, cependant que, dans les affaires complexes, notamment, l'expérience du juge montre que rien n'empêche une partie de former un recours à titre « conservatoire », tout au moins pour sauvegarder le délai, et de réexaminer par la suite l'opportunité de maintenir la procédure de deuxième instance. Sur le dernier point, la décision querellée constate, au contraire, que l'intimé s'est expliqué envers le recourant dans un courrier du 10 juin 2008, mais que celui-ci n'avait pas jugé ces explications suffisantes (arrêt entrepris, consid. 3.3.3 p. 16). Le recourant se borne à persister dans ses propres certitudes.
3.3.3 L'art. 10A LPA/GE prévoit que toute personne peut porter à la connaissance des autorités des faits susceptibles d'entraîner l'ouverture d'une procédure administrative. Toutefois, l'autorité ne donne aucune suite aux dénonciations anonymes. Contrairement à ce que paraît penser le recourant, une telle disposition, en tant qu'elle consacre le droit à la dénonciation, ne fonde pas à elle seule un fait justificatif garantissant l'impunité au dénonciateur quant au caractère attentatoire à l'honneur de ses déclarations (<ref-ruling> consid. 3c p. 208 s.).
Pour le surplus, le recourant ne soutient pas qu'il aurait pu être tenu juridiquement, pour un motif ou un autre, de dénoncer les faits en question.
3.4 Seule reste ainsi à examiner la question de la bonne foi du recourant, qui a été admis à faire cette preuve (arrêt entrepris, consid. 3.3.3 p. 15). Comme on l'a vu, dans le contexte d'une plainte ou d'une dénonciation, les exigences relatives à la preuve de la bonne foi doivent être allégées, en particulier si les propos font essentiellement état de soupçons (supra consid. 3.2.1). En effet, exiger du plaignant ou du dénonciateur qu'il recherche lui-même, avant de s'adresser à l'autorité, comment les faits qu'il entend dénoncer se sont réellement déroulés restreindrait considérablement le droit de plainte, auquel doit être assimilé, dans ce contexte, le droit de dénoncer au plan administratif. De sérieux motifs de concevoir des soupçons justifiant l'ouverture d'une enquête officielle doivent permettre la dénonciation. Il suffit alors au dénonçant, pour échapper au risque d'une condamnation pour atteinte à l'honneur, qu'il puisse démontrer avoir eu, de bonne foi, des raisons d'émettre ses soupçons. On ne saurait, partant, exiger de lui des recherches tendant à établir s'ils étaient, en définitive, fondés en fait (<ref-ruling> consid. 3c p. 208 s.).
3.4.1 En l'espèce, la cour cantonale a retenu que le recourant, au moment où il s'est adressé au chef du département, n'avait pas d'élément sérieux lui permettant de soupçonner l'intimé de corruption. Elle a aussi relevé que le recourant n'avait pas tenté d'obtenir un entretien avec celui-ci après avoir appris que le recours avait été retiré, ni d'avoir accès aux éléments qui, selon le Service de l'agriculture, avaient joué un rôle dans la décision de retirer le recours. Il avait certes écrit à deux reprises à l'intimé afin d'obtenir des explications mais il avait ensuite décrété, après avoir reçu la lettre du 10 juin 2008 (qui évoquait les éléments qui avaient manqué au dossier au moment du dépôt du recours et qui étaient parvenus à la connaissance du service postérieurement), que les éléments ainsi mentionnés ne justifiaient pas le retrait du recours, qui serait intervenu sur demande de l'avocat de B._ SA. La cour cantonale en a conclu que, sur cette seule base, le recourant pouvait tout au plus s'étonner d'un retrait du recours qui n'était, selon lui, pas fondé mais n'avait aucun élément pour soupçonner la corruption ou l'incompétence. Les informations qu'il avait reçues par le truchement d'un député, qui s'était entretenu à sa demande avec l'intimé et deux collaborateurs du Département du territoire en vue de comprendre le contexte du retrait du recours, n'avaient pas non plus apporté des éléments susceptibles de confirmer sa thèse (arrêt entrepris, consid. 3.3.3 p. 16).
3.4.2 Le recourant objecte n'avoir jamais posé la question de la corruption mais celle de l'acceptation d'un avantage. Il avait exposé tout au long de la procédure être convaincu que l'intimé avait reçu un avantage et que toute autre explication, mise à part l'incompétence, n'était pas plausible. Les témoins avaient confirmé qu'il tenait pour vraies ses allégations. Cela suffirait à établir sa bonne foi. Il avait, en outre, de bonnes raisons de croire qu'un avantage avait pu être octroyé. En effet, le maintien du recours aurait conduit à l'annulation de la vente de l'immeuble agricole, promis à un déclassement, lequel aurait pour conséquence une augmentation de sa valeur laissant augurer un bénéfice de 15'000'000 de francs, compte tenu du prix d'adjudication à B._ SA (650'000 fr.). L'acceptation d'un avantage serait fort probable, dans un cas si typique de spéculation. Enfin, le silence imposé par le Conseil d'Etat (refus d'ouvrir une enquête administrative, puis de lever le secret de fonction de ses collaborateurs dans la procédure pénale) avait empêché l'intimé de s'expliquer.
3.4.3 Avançant un possible changement d'affectation de l'immeuble qui rendrait possible une spéculation censée rendre plausible ses soupçons, le recourant s'écarte de manière inadmissible de l'état de fait établi par la cour cantonale (supra consid. 1).
On renvoie, en ce qui concerne la distinction proposée par le recourant entre acceptation d'un avantage et corruption à ce qui a été exposé ci-dessus (consid. 3.1.3). Soutenant avoir toujours été convaincu que l'intimé avait reçu un avantage et que toute autre explication - l'incompétence exceptée - n'était pas plausible, les témoins ayant confirmé qu'il tenait pour vraies ses allégations, le recourant se borne à opposer sa propre conviction quant au fondement de ses soupçons, sans démontrer l'existence du moindre indice censé les justifier objectivement. Même dans le cadre privilégié de la preuve de la bonne foi garanti par la jurisprudence au plaignant ou au dénonciateur, cela ne permet pas encore de démontrer l'existence de motifs sérieux d'avoir des soupçons justifiant l'ouverture d'un enquête officielle en lien avec une accusation de corruption. L'appréciation de la cour cantonale sur ce point n'est pas critiquable, sans qu'il soit nécessaire d'examiner, par ailleurs, comme elle l'a fait, si le recourant aurait pu ou dû entreprendre des démarches supplémentaires afin de chercher à confirmer ses doutes.
4. Largement appellatoire, le recours était dénué de chances de succès. L'assistance judiciaire doit être refusée (<ref-law>). Le recourant supporte les frais de la procédure, qui seront fixés en tenant compte de sa situation économique, qui n'apparaît pas favorable (art. 65 al. 2 et 66 al. 1 LTF). Il n'y a pas lieu d'allouer des dépens aux deux intimés, le premier n'ayant, en particulier, pas été invité à se déterminer sur le recours (art. 68 al. 1 et 3 LTF).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. L'assistance judiciaire est refusée.
3. Les frais judiciaires, arrêtés à 800 fr., sont mis à la charge du recourant.
4. Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Cour de justice du canton de Genève, Chambre pénale d'appel et de révision.
Lausanne, le 28 janvier 2013
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Mathys
Le Greffier: Vallat