Como você descobriu, você precisa de um MBR especialmente preparado como entrada para o xorriso. Tem o trabalho incomum de encontrar e iniciar o programa "isolinux.bin" dentro do ISO.
O projeto SYSLINUX oferece um MBR adequado sob o nome "isohdpfx.bin". O pacote binário Debian "isolinux" tem como /usr/lib/ISOLINUX/isohdpfx.bin.
Embora haja pouco desenvolvimento no SYSLINUX, deve-se tomar cuidado para combine isohdpfx.bin e isolinux.bin apenas de versões compatíveis. Então quando modificando um ISO e mantendo seu arquivo isolinux.bin é aconselhável extrair os primeiros 432 bytes desse ISO e usá-los como entrada MBR. (Não é prejudicial para copiar todos os 512 bytes do primeiro bloco. o xorriso irá sobrescrever os bytes excedentes com valores apropriados.)