Os dicionários consultados registam apenas os substantivos (nomes) masculinos, no plural, brócolis e brócolos; o primeiro, mais usado e a forma preferível no Brasil, e o segundo, aquele que se utiliza em Portugal. Como diz o Dicionário Eletrônico Houaiss, «a forma brócolis tem curso no Brasil, enquanto Portugal prefere brócolos ou brocos».
Entretanto, a palavra brócolis vem do «it[aliano] broccolo (pl[ural] it[aliano] broccoli), der[ivado] de brocco < lat[im] broccus, "que tem os dentes salientes, pontiagudos"; a ad[a]p[tação] para o port[uguês] é tardia (1871), com dois possíveis desdobramentos: de um lado, ad[a]p[tação] ao port[uguês] com a desin[ência] do pl[ural] it[aliano], donde as f[ormas] brócoli/brócole, que ganham no port[uguês] um pl[ural] no padrão vern[áculo] brócolis/brocoles; de outro, a própria f[orma] it[aliana] sing[ular], grafada brócolo no port[uguês], com pl[ural] t[am]b[ém] no padrão vern[áculo] brócolos; a var[iante] brocos, tida como vulg[ar], é prov[avelmente] f[orma] sinc[opada] pop[ular] de brócolo/brócolos (sem relação com o it[aliano] brocco, "graveto, pua", ou com a derivação desse voc[ábulo] no italiano)».
Assim, o «uso desse singular» não parece correcto, nem se me afigura que haja influência do italiano broccoli, dado que neste caso se trata de um plural.
A palavra brócolis (ou brócolos) é um vocábulo da área da agricultura, e trata-se de «design[ação] comum aos cultivares da couve (Brassica oleracea), do grupo Italica, de caule mais alto e folhas com nervuras menos salientes, pedúnculos compridos, com pequenos botões florais muito próximos, verde-arroxeados, e flores amarelas; brócolos, brocos [Muito apreciada como verdura, é mundialmente cultivada e tem suas próprias variedades, algumas mais próximas da couve-flor]» ou «design[ação] comum a alguns cultivares da mesma planta, do grupo Botrytis (o das couves-flores), com flores mais separadas, o que os faz assemelhados aos do grupo Italica, acima descritos; couve-brócolos».