Des pétales de rose = des pétales d’une rose
Des pétales de roses = des pétales de plusieurs roses

Les deux sont possibles, si vous en avez des centaines, il est probable qu’il y ait plusieurs roses.

Oui l’explication « logique » met en avant le côté pragmatique de la phrase mais ne peut-on pas considérer rose comme l’idée d’une provenance ?

La question n’est pas de savoir s’il y a une ou plusieurs roses, mais de savoir combien il y a de pétales et de quelle nature sont ces pétales (ici, il y en a des centaines et ils sont de rose).
Donc, « des centaines de pétales de rose » est tout à fait correct, ici rose est complément du nom pétales.
Par ailleurs, « des centaines de pétales de roses » est tout aussi correct, « des pétales de plusieurs roses, de diverses roses… ».