Na verdade, a solução não é usar o último update-grub, pois restaura a configuração para a que está em uso atualmente durante a instalação.
Então, minha etapa preseed é a seguinte:
d-i preseed/late_command string \
in-target sed -i 's#^\(GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet\)"$# root=/dev/sda1"#' /etc/default/grub; \
in-target grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg; \
in-target sed -i 's/root\=\/dev\/sdb1/root\=\/dev\/sda1/g' /boot/grub/grub.cfg;