Eu consegui resolver isso. Na verdade, é composto por duas questões.
- O VirtualBox não suporta PXEBooting quando o EFI está ativado
- O uso da máquina bare metal mostrou que as solicitações DHCP estão sendo enviadas, mas as respostas "adicionais" do proxyDHCP não são processadas (falha do EFI PXEBoot). Descobriu-se que é um problema com dnsmasq - versão min para apoiar o EFI é 2.76